THEME : LA LUMIERE ET LE CONFORT VISUEL DANS LES

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

Université Mohamed Seddik BENYAHIA – Jijel Faculté des Sciences et de la Technologie

Département d’Architecture

Mémoire présenté pour l’obtention du diplôme de :

MASTER ACADEMIQUE

Filière :

ARCHITECTURE

Spécialité :

ARCHITECTURE ET TECHNOLOGIE

Présenté par :

Aicha MESSAHAL

Chahira HEDDOUR

Wissam FENIZA

Date de la Soutenance : 24/06/2018

THEME :

LA LUMIERE ET LE CONFORT VISUEL DANS LES

EQUIPEMENTS CULTUREL.

(CAS D’ETUDE : MAISON DE CULTURE A JIJEL)

Composition du Jury :

Fateh Nedjar MAA, université Mohamed Seddik BENYAHIA - Jijel, Président du jury Djenette Laouar MAA, université Mohamed Seddik BENYAHIA - Jijel, Directrice de mémoire Benkechkeche.G MC, université Mohamed Seddik BENYAHIA - Jijel, Membre du Jury

Département d’Architecture, Université Med Seddik Benyahia, Jijel

[I]

Remerciement:

Nous devrons remercier Allah tout puissant de nous avoir donné la force et le courage

d’établir ce modeste travail qui est la première étape qui nous mènera à réaliser nos buts.

Nous tenons à remercier tout d'abord notre directrice de mémoire Madame LAOUAR

DJENETTE, pour nous avoir encadrée et que soit assuré de notre profonde reconnaissance pour

avoir accepté de diriger notre travail, pour son aide permanent sur tous les plans, en particulier sa

disponibilité malgré ses occupations et de nous avoir fait confiance tout au long de nos travaux.

Nous tenons à remercier également les membres du jury qui nous ferons honneur d’examiner

ce modeste travail.

Nous tenons à exprimer notre gratitude à tous les enseignants, pour avoir suivi notre travail

avec intérêt constant et pour leurs précieux conseils.

Nos remerciements vont également à tous nos collègues du département d’architecture de

l’université de Jijel et à toute personne qui a contribué de près ou de loin à la réalisation de ce

travail.

Merci pour tous.


[II]

Dédicace :

A mes très chers parents, la lumière de mes jours, la source de

mes efforts, la flamme de mon cœur, ma vie et mon bonheur que

dieu vos garde.

A mon grand-père que dieu te garde dans son vaste paradis.

A ma chères sœurs : Asma, Amira et Maram.

A mes chers frères : Ayoub, Amine et Amir.

A tous mes chers Amis et toute ma famille.

Aux personnes qui m’ont toujours aidé et encouragé, qui étaient

toujours à mes côtés, et qui m’ont accompagnaient durant mon

chemin d’études supérieures, mes aimables amis, collègues d’étude.

Je dédie ce modeste travail.

Aicha.


[III]

A ma mère, la plus belle créature que Dieu a créée sur terre, À

cette source de tendresse, de patience et de générosité, mon exemple

éternel, mon soutien moral et source de joie et de bonheur, celui qui

s’est toujours sacrifié pour me voir réussir.

À mon cher père (que Dieu ait pitié de lui).

A mon cher frère : Abdel Malek, que dieu te garde.

A mon cher Oncle : Saïd, Aucune dédicace ne saurait exprimer

mon respect.

A Mon cousin : Bilel.

A tous mes chères amies.

A ceux qui m’ont soutenu, m’ont encouragé durant toute ma vie.


Chahira.


[IV]

A mes très chers parents, pour leur: amour, sacrifice,

patiences, soutien moral et matériel depuis mon enfance jusqu’à ce

jour.

A ma chère sœur : Bouchra.

A mes chers frères : Abdel Ghani, fares et Abdel fettah.

A ma grande mère.

A mon fiancé et sa famille.

A mes chères amies.

A tous mes enseignants qui m’ont éclairé sur ce chemin du

savoir.

A tous qui ont attendu l’achèvement de ce mémoire et qui ont

prié ‘Dieu’ pour plus de réussites.

À tous ceux qui, par un mot, m’ont donné la force de continuer.


Wissam.


[V]

TABLE DES MATIÈRES

Remerciements......................................................................................................................................................................................... I

Dédicace……………………………………………………………………………………………………………………………………… II

Table des matières............................................................................................................................................................................... V

Liste des figures.......................................................................................................................................................................................... X

Liste des tableaux................................................................................................................................................................ XIII

Liste des abréviations....................................................................................................................................................... XIV

INTRODUCTION GENERALE.............................................................................................................................. 1

Problématique............................................................................................................................................................................................. 2

Hypothèses de la recherche....................................................................................................................................................... 3

Objectif général de la recherche.......................................................................................................................................... 3

Démarche méthodologique........................................................................................................................................................ 3

Structure du Mémoire. .................................................................................................................................................................... 4

PARTIE I : PARTIE THEORIQUE

Chapitre 1 : la lumière dans le bâtiment……......................................................6

1.1 Introduction.................................................................................................................................................................................. 6

1.2 Définition de la lumière……………………………………………………………………………………………. 6

1.3 Les sources de lumière…………………………………………………………………………………………. 6

1.3.1 Sources primaires………………………………………………………………………………………………………… 7

1.3.2 Sources secondaires……………………………………………………………………………………………………… 7

1.4 Les grandeurs photométriques…………………………………………………………………………………. 7

1.4.1 La photométrie………………………………………………………………………………………………………. 7

1.4.1.1 Le flux lumineux…………………………………………………………………………………………………………… 8

1.4.1.2 L’intensité lumineuse………………………………………………………………………………………………….. 8

1.4.1.3 L’éclairement…………………………………………………………………………………………………………………. 8

1.4.1.4 La luminance………………………………………………………………………………………………………………….. 9

1.4.1.5 Le facteur de lumière du jour (FLJ)……………………………………………………………………………….10


[VI]

1.5 Les caractéristiques physiques de la lumière naturelle…………………………………… 10

1.5.1 Le rayonnement et le spectre électromagnétique………………………………………………………. 11

1.5.2 Les Spectres lumineux……………………………………………………………………………………………………11

1.5.3 Les phénomènes physiques de la lumière…………………………………………................................................11

1.6 La lumière naturelle et le bâtiment……………………………………………………………………………. 12

1.7 Les stratégies de la lumière naturelle……………………………………………………………………….. 12

1.8 Les éléments architecturaux de la maitrise de la lumière dans le bâtiment…… 17

1.9 Conclusion……………………………………………………………………………………………………………………… 20

Chapitre 2 : confort visuel et L’ambiance lumineuse dans le bâtiment......21

2.1 Introduction................................................................................................................................................................... ……….. 21

2.2 confort visuel ............................................................................................................................................................. ………....21

2.2.1 Définition de confort ……………………………………………………………………………………………………. 22

2.2.2 Définition de confort visuel………………………………………………………………………………………….. 22

2.2.3 Eléments du confort visuel ..................................................................................................................................... 22

2.2.3.1 Niveau d’éclairement lumineux .............................................................................................................................. 23

2.2.3.2 Éclairement uniforme..................................................................................................................................................... 24

2.2.3.3 Eblouissement ..................................................................................................................................................................... 25

2.2.3.4 Gestion des ombres ............................................................................................................................................................ 27

2.2.3.5 Rendu de couleur ............................................................................................................................................................ 27

2.2.3.6 Teinte de la lumière ........................................................... …………………………………………………................... 28

2.2.4 Les critères du confort visuel ..................................................................................................................................... 28

2.2.5 Les conditions d’obtention d’un confort visuel .............................................................................. 29

2.2.6 Règlementation et préconisations pour un meilleur confort « visuel » .......................... 29

2.3 L’ambiance lumineuse............................................................................................................................................... 30

2.3.1 Définitions ............................................................................................................................................................................. 30

2.3.2 Les types d’ambiance lumineuse. ...................................................................................................................... 30

2.3.3 La lumière naturelles, créatrice d’ambiances………………………………………………… ………… 32

2.3.4 Ambiance lumineuses différentes selon l’usage……………………………………………………… 32

2.3.5 La sensation d’une ambiance lumineuse ................................................................................................ 32


[VII]

2.3.6 L’ambiance lumineuse et l'espace architectural ...................................................................................... 33

2.3.7 Les paramètres influençant une ambiance lumineuse ...................................................................... 35

2.4 Conclusion. ....................................................................................................................................................................... 38

Chapitre 3 : Gérer la lumière et le confort visuel dans les équipements

culturel.................................................................................................................................................................40

3.1 Introduction................................................................................................................................................................................... 39

3.2 Généralité sur les équipements culturels. .............. ............................................................................... 39

3.2.1 Définition de la culture. ...................................................................................................................................................39

3.2.2 Définition d’un équipement culturel…………………………………………………………………………………39

3.2.3 Les activités culturelles……………………………………………………………………………………………………. 40

3.2.4 L’équipement culturel outil du développement……………………………………………………………….. 40

3.2.5 La politique culturelle algérienne…………………………………………………………………………… 40

3.2.6 Classification des équipements culturels…………………………………………. …………………………40

3.3 Le rôle de la lumière dans l’équipement culturel……………………………………………………41

3.4 L’intégration de la lumière dans un équipement culturel……………………………………. 42

3.4.1 L’intégration de l’éclairage naturel………………………………………………………………………………43

3.4.1.1 Définition……………………………………………………………………………………………………………………….. 43

3.4.1.2 Sources de l’éclairage naturel……………………………………………………………………………………….. 43

3.4.1.3 Types d’éclairage naturel………………………………...……………………………………………………………. 43

3.4.2 l’intégration de l’éclairage artificiel ………………………………………………………………………… 50

3.4.2.1 Définition…………………………………………………………………………………………………………………….. 50

3.4.2.2 La classification de l’éclairage artificiel………………………………………………………………… 50

3.4.2.3 la définition des lampes…………………………………………………………………………………………….. 51

3.4.2.4 Les types des lampes…………………………………………………………………………………………………. 51

3.4.2.5 Les caractéristiques des lampes…………………………………………………………………………………51

3.5 La potentialité de l’éclairage dans Les espaces major d’un équipement

culturel…………………………………………………………………………………………………………………………………. 51


[VIII]

3.6 Conclusion………………………………………………………………………………………………………………………..54

PARTIE II: PARTIE PRATIQUE

Chapitre 4 : la Représentation et la simulation de cas d’étude (la maison

de culture a Jijel)................................................................................................ 55

4.1 Introduction…………………………………………………………………………………………………………………… 55

4.2 Présentation de la ville de Jijel……………………………………………………………………………………55

4.2.1 Situation………………………………………………………………………………………………………………………….. 55

4.2.2 Analyse climatique……………………………………………………………………………………………………….. 56

4.2.2.1 Les conditions solaires………………………………………………………………………………………………….. 56

4.2.2.2 Micro-climats…………………………………………………………………………………………………………………57

4.3 Présentation de projet choisi (maison de culture)…………………………………………………. 58

4.3.1 Critère de choix de l’objet d’étude……………………………………………………………………………….58

4.3.2 Définition…………………………………………………………………………………………………………………………59

4.3.3 Situation………………………………………………………………………………………………………………………….. 59

4.3.4 Description du cas d’étude…………………………………………………………………………………………….60

4.3.5 Représentation de l’espace choisi (la salle de lecture)……………………………………………… 61

4.4 La Simulation de projet choisi (maison de culture)……………………………………………… 62

4.4.1 La Simulation Numérique…………………………………………………………………………………………….62

4.4.2 Présentation de logiciel de simulation Ecotect……………………………………………………………62

4.4.3 La description de la méthode de simulation……………………………………………………………….. 62

4.5 Les grilles d’analyses de la salle ……………………………………................................................................. 67

4.6 Analyse et interprétation des résultats……………………………………………………………………… 69

4.6.1 Analyse des résultats………………………………………………………………………………………………………69

4.6.2 La comparaison avec la norme……………………………………………………………………………………...71

4.7 Recommandations………………………………………………………………………………………………………… 72

4.8 Conclusion………………………………………………………………………………………………………………………. 76


[IX]

CONCLUSION GENERALE................................................................................................................ 77

Références bibliographiques.................................................................................................................... 79

صـخـمل ........................................................................................................................................................................................................ I

Résumé .................................................................................................................................................................................................. II

Abstract .................................................................................................................................................................................................. V


[X]

Liste des figures :

Figure 1: L'éclairement d'une surface ....................................................................................... 8

Figure 2 : L'intensité lumineuse d'une source pour éclairer une surface. ................................. 8

Figure 3 : La luminance d'une source pour éclairer une surface. .............................................. 9

Figure 4:Représente les quatre phénomènes physiques de la lumière. ................................... 12

Figure 5 : Représente la zone correctement éclairé. ............................................................... 15

Figure 6:Variation du taux de transmission en fonction de l'angle d'incidence du rayonnement

solaire. ........................................................................................................................................... 16

Figure 7: Déférentes types d'ouverture. .................................................................................. 17

Figure 8 : Les deux catégories des ouvertures pour capter la lumière naturelle. .................... 17

Figure 9 : la pénétration de la lumière dans une ouverture latérale. ....................................... 17

Figure 10: Bandeau horizontal situé en partie supérieure de la paroi ..................................... 18

Figure 11: Plafond baise ......................................................................................................... 19

Figure 12: Les types des fenêtres ............................................................................................ 20

Figure 13 : Les éléments de confort visuel. ............................................................................ 23

Figure 14 :L'éclairement uniforme.......................................................................................... 25

Figure 15 : Source lumineuse de haute luminance ................................................................. 26

Figure 16 :L'éblouissement. .................................................................................................... 26

Figure 17 : La lumière froide et la lumière chaude. ................................................................ 28

Figure 18 : Le diagramme de KHRUITCHOF. ...................................................................... 29

Figure 19: La pénombre en architecture. ................................................................................ 31

Figure 20: L'ambiance luminescente. ..................................................................................... 31

Figure 21: L'ambiance inondée. .............................................................................................. 32

Figure 22: Eglise de la lumière, osaka, japan. ........................................................................ 33

Figure 23: De gauche à droite, espace éclairé à 300 lux avec une lumière chaude l'autre avec

une lumière froide. ......................................................................................................................... 34

Figure 24: Vue intérieure sur le cône lumineux du dôme reichstag. ..................................... 35

Figure 25: Vue intérieure sur le cône lumineux du dôme reichstag. ...................................... 35

Figure 26:La fondation Lang Tadao Ando. ............................................................................ 35

Figure 27: Pavillon d'exposition de Barcelone des Mies Van Der Rohe ................................ 36

Figure 28:Chapelle de Ronchamp. .......................................................................................... 36

Figure 29:Musée Guggenheim de Gehry. ............................................................................... 37


[XI]

Figure 30: Diagramme de Kruithof. ........................................................................................ 38

Figure 31 : Schéma synthétisant les différents types d’éclairage dans l’espace architectural. 44

Figure 32: L'éclairage latéral, Pavillon touristique de Strasbourg, Parc de l’étoile. ............... 44

Figure 33: Eclairage unilatéral ................................................................................................ 45

Figure 34: Eclairage bilatérale ................................................................................................ 45

Figure 35: Eclairage multilatéral. ........................................................................................... 46

Figure 36 : Exemple tabatière ................................................................................................. 47

Figure 37: La disposition de la verrière par rapport à l’angle de 30°. .................................... 48

Figure 38: Usine à toiture sheds. ............................................................................................. 48

Figure 39: Exemple de lanterneau. ......................................................................................... 49

Figure 40: Exemple de puis de lumière: Cour intérieure de la Casbah d’Alger ..................... 49

Figure 41: Les différents types d’éclairage artificiel selon son incidence. ............................. 50

Figure 42: Salle de lecture du la bibliothèque vitra. ............................................................... 53

Figure 43 : Situation géographique de la ville de Jijel ............................................................ 55

Figure 44 : Les zones climatiques d’hiver en Algérie. ........................................................... 56

Figure 45: Les zones climatiques d’été en Algérie ................................................................. 56

Figure 46: Zoning de la disponibilité de la lumière naturelle en Algérie. .............................. 57

Figure 47: Précipitation en 2017. ............................................................................................ 57

Figure 48: Figure 47: La température en 2017 a Jijel. ............................................................ 58

Figure 49: Les différentes composantes de la lumière retenue dans la maison de culture. .... 59

Figure 50: Maquette de la maison de culture. ......................................................................... 59

Figure 51: Situation de la maison de la culture (cas d’étude). ................................................ 59

Figure 52 : Vu sur le hall central. ........................................................................................... 60

Figure 53: La façade principale. ............................................................................................. 60

Figure 54 : Le plan de RDC de la maison de culture. ............................................................. 60

Figure 55: Le plan de1er étage de la maison de culture. ........................................................ 60

Figure 56: Le plan de 2eme étage. ......................................................................................... 61

Figure 57: La salle de lecture. ................................................................................................. 61

Figure 58: L’intérieur de la salle de lecture. ........................................................................... 61

Figure 59: L’entrée de la salle de lecture. ............................................................................... 61

Figure 60: l’importation de fichier DXF. ................................................................................ 63

Figure 61: La modalisation en 3d. .......................................................................................... 63

Figure 62: détermination de type de verre pour les ouvertures. ............................................. 64


[XII]

Figure 63: Diagramme de variation de la lumière au 09 Mai. ................................................ 65

Figure 64 : Diagramme de variation de la lumière au 21 Juin. ............................................... 65

Figure 65: Diagramme de variation de la lumière au 18 Décembre. ...................................... 66

Figure 66: Le projet dans son environnement immédiat. ....................................................... 66

Figure 67: Situation en plan des points de référence. ............................................................. 69

Figure 68: Rapport éclairement /position axe A .B.C. ............................................................ 70

Figure 69: Rapport éclairement /position axe 1 .2.3. .............................................................. 70

Figure 70: La quantité de lumière naturelle qui pénètre à travers 3type de vitrage ................ 73

Figure 71: Le zonage de l’installation d’éclairage artificiel. .................................................. 73

Figure 72: Intégration de lumière artificielle avec la lumière naturelle. ................................. 73

Figure 73: Installation de l’éclairage artificiel, ....................................................................... 73


[XIII]

Liste des tableaux :

Tableau 1: Quelque norme d'éclairement dans certain espace.................................................. 9

Tableau 2 :L’évaluation des degrés du flux de la lumière du jour dans l'espace intérieur. .... 10

Tableau 3 :L’éclairement moyen requis en fonction de l'activité. .......................................... 24

Tableau 4 :L'éclairement recommandée selon la norme NBN L13-006. ................................ 24

Tableau 5 : Les caractéristiques des lampes. .......................................................................... 51

Tableau 6: Les résulta de l’analyse a 10 :00-15 :00 h. (Le 09 Mai). ...................................... 67

Tableau 7: Les résulta de l’analyse a 10 :00-15 :00 h. (Le 21 juin). ...................................... 68

Tableau 8: Les résulta de l’analyse a 10 :00-15 :00 h. (Le 18 Décembre). ............................ 68

Tableau 9: Evaluation d éclairement des références. ............................................................. 70

Tableau 10: Evaluation d éclairement des axes 1.2.3. ........................................................... 71

Tableau 11: Evaluation d éclairement des positions A.B.C. .................................................. 71

Tableau 12: Evaluation d éclairement moyen des positions A.B.C. ..................................... 72


[XIV]

Liste des abréviations :

FLJ : Facteur de lumière de jour.

UNESCO : Organisation des nations unités pour l’éducation, la science et la culture.

CDU : Centre de documentation de l’urbanisme.

LED : Diode Electro Luminescente.

SDL : Syndicat de l’éclairage.

H.Q.E : Haute qualité environnementale.

IRC : Indice de rendu des couleurs.

C.T.P : Contrôle technique de la construction.

NF : Normes Françaises.


1

INTRODUCTION GENERALE

« L'architecture est le jeu savant, correct et magnifique des volumes assemblés sous la

La lumière » (le Corbusier).

La lumière est considérée comme l’un des concepts principaux dans l’architecture, c’est une

source d’inspiration pour les différentes civilisations et tendances architecturales. La lumière est

conçue pour définir l’espace et créer des ambiances, elle relève les volumes, les matériaux, sans

elle, les murs, l’ombre et l’identité de l’espace n’existeront pas.

L'architecture a la capacité de modeler et moduler les qualités de lumière entrant dans l’espace

intérieur, ce qui apporte à chaque fois une ambiance lumineuse différente avec une évaluation

subjective. Elle peut être une sensation d’ouverture, de grandeur, de gaieté, de tristesse, etc.

Donc, elle est indissociable de l’architecture et de l’art de conception.

La lumière est un élément primordial pour créer une ambiance, quels que soit son emplacement,

dans l’espace public, elle participe à son attractivité, d’éclairer stratégiquement les espaces pour

apporter la sécurité et de mettre en valeur les différentes éléments de ses espaces.

Dans les équipements public, la lumière est un élément nécessaire à la vision et fondamentale

pour apprécier la forme, la couleur et nous permet d’exercer nos travaux dans des situations de

confort visuel.

En effet, dans un équipement public à caractère culturel, la lumière est un élément très

important dans la présentation des collections, des objets d’arts, de projection et de conservation

des espaces. Par ailleurs, un équipement culturel qui contient trop de lumière et mal adaptée, mal

placée, mal orientée peut devient gênante. La maitrise de la lumière est l’action fondamentale

pour préciser le niveau de confort visuel.

Indépendamment de son efficacité technique, une lumière qui éblouit, entamant la capacité

visuelle et le bien-être. La distribution de lumière doit être étudiée, lorsque l'ambiance lumineuse

n'est pas adaptée aux exigences de la tâche et aux aptitudes visuelles du travailleur, elle constitue

un facteur supplémentaire de charge, générateur de fatigue visuelle, avec des conséquences sur la

santé et la sécurité au travail. Les tâches qui comportent une prise d'information visuelle

requièrent donc à la fois une bonne vue et un environnement lumineux adéquat.


2

Problématique

« La lumière est pour moi l’assiette fondamentale de l’architecture. Je compose avec la

Lumière » (Le Corbusier).

C'est ainsi que Le Corbusier défendait sur le concept de La lumière dans l’architecture, il

considère la lumière comme étant l'un des matériaux de base de toute conception architecturale,

et l'élément principal qui caractérise l'espace architectural. Donc selon le Corbusier la lumière est

un élément d'aménagement des espaces au-delà de sa fonction d'éclairage.

La lumière en architecture n’est pas question d’ouvrir des ouvertures ou placer des lampes mais

aussi, C’est un facteur physique déterminant l’ambiance et le confort, la lumière naturelle est l'un

des éléments les plus importants dans l'architecture. L'architecte vise à contrôler l'éclairage

naturel dans les bâtiments pour atteindre un confort visuel et une atmosphère lumineuse car la

lumière du jour est la plus adaptée à la physiologie humaine, et la recherche d'efficacité

énergétique et de maîtrise de la consommation d’énergie.

Une bonne visibilité n’est pas une condition suffisante pour assurer le confort visuel, compris

comme l’appréciation subjective d’un environnement lumineux agréable.

Le confort visuel est une relation visuelle satisfaisante avec l’extérieur ou bien un éclairage

naturel optimal en termes de confort et de dépenses énergétiques ; il peut être aussi un éclairage

artificiel satisfaisant et un appoint à l’éclairage naturel, il est une impression subjective de la

quantité et de la qualité de la distribution de la lumière qui crée un environnement visuel qui nous

procure un sentiment de confort quand nous pouvons voir les objets nettement et sans fatigue,

dans une ambiance colorée agréable.

Donc l’admission de la lumière naturelle dans un bâtiment doit assurer à la fois le confort visuel

des usagers, mais aussi l’économie d’énergie. Pour cela, le choix de la stratégie d’éclairage

naturel est très important.

Les niveaux de la répartition de la lumière dans les équipements publics, ont une importance

primordiale ; cette lumière, de source naturelle ou artificielle, doit être gérée d’une manière à

assurer un maximum de confort visuel, aux visiteurs, et d’une façon à réduire la consommation

d’énergie électrique.

Donc la maitrise de la lumière dans un équipement public doit répondre à la question d’un

confort visuel optimal et des ambiances lumineuses et leur élaboration dans les espaces publics.


3

Dans un équipement culturel , la plus grande difficulté est d’assurer un confort visuel

idéal, entre le risque d’éblouissement d’une part, provoqué par la luminance excessive du ciel vu

par les fenêtres ou par des surfaces réfléchissant trop fortement le rayonnement solaire et

provoquant des contrastes trop élevés par rapport aux autres surfaces.

L’élaboration de cette thématique va nous permettre de répondre aux problématiques posées

ci-dessous :

Comment combiné entre lumière naturelle et lumière artificielle pour obtenir l’ambiance

lumineuse recherchée?

Comment peut-on assurer un confort visuel dans les équipements culturels ?

Quelles sont les stratégies à envisager pour diminuer la consommation d’énergie en

électricité ?

Hypothèse de la recherche

La combinaison entre la lumière naturelle et artificielle est faite selon le respect exact des

normes.

Pour l’obtention d’un confort visuel optimal dans un centre culturel, il faut étudier

le rapport entre lumière, ambiance, espace.

Diminuer la consommation d’énergie en électricité en favorisant l’éclairage naturel de

bâtiment.

Objectif général de la recherche

Maitriser la lumière dans ses différentes dimensions pour obtenir un confort visuel

recherché.

Concevoir des espaces lumineux confortables pour les usagers des équipements culturels,

pour favoriser le confort, la détente, et le plaisir d’échange culturel et de rencontre.

Déterminer le rapport entre les dimensions de la lumière et l’espace architectural pour

l’obtention d’une ambiance et un confort visuel optimal.

Démarche méthodologique

Pour répondre aux différentes problématiques et vérifier les hypothèses proposées dans notre

recherche, nous allons préconiser une démarche méthodologique basée sur deux parties :


4

La partie théorique présente un corpus théorique englobant les définitions et notions

principales du thème choisi, elle est basée sur une recherche bibliographique et documentaire de

divers sources, qui permet la compréhension des éléments les plus importants se rapportant au

sujet, dont la notion de la lumière dans le bâtiment, du confort visuel et l’ambiance lumineuse,

géré la lumière et le confort visuel dans les équipements culturel.

Une deuxième partie pratique : présente les outils de cette recherche s’articuleront autour

d’une simulation numérique, à l’aide de logiciel Ecotect Analysis 2010. La simulation aura

pour rôle de choisir les solutions permettant d’obtenir le confort pendant tous les saisons de

l’année. À travers : Certaine optimisation au niveau des ouvertures et au niveau de la coupole.

Structure du Mémoire :

Cette étude est structurée en deux parties: la première s’articule autour de trois Chapitres et la

deuxième partie est constituée un seul chapitre précédés par une introduction générale et

terminées par une conclusion générale.

Une introduction générale

Ce mémoire commence par le chapitre introductif qui se compose par une introduction

générale sur le sujet, problématique, hypothèses de travail, méthodologie de recherche et la

structure de mémoire.

La partie théorique

La partie théorique de cette étude, est structurée de trois chapitres ;

Le premier chapitre explique les notions générales, les concepts et les termes liés au

thème. Dans lequel on met l’accent sur la lumière dans le bâtiment ;

Le deuxième chapitre englobera les différentes connaissances de base et les notions

fondamentales sur le confort visuel et l’ambiance lumineuse ;

Le troisième chapitre traitera la question de comment gérer la lumière et le confort visuel

dans les équipements culturels, dans ce chapitre on essaye d’étudier comment maitriser la

lumière pour un confort visuel optimal.

La partie pratique

Cette partie comporte un seul chapitre sur la représentation de cas d’étude et la simulation

numérique, elle consiste à analyser la lumière, le confort et de consommation d’éclairage dans un

espace choisi (la salle de lecture), qui se trouve dans la maison de culture de Jijel, de confort et


5

de consommation d’éclairage. Cette partie va nous permettre d’évaluer notre cas d’étude, on

mesurant les différentes composantes de la lumière naturelle.

La dernière partie de ce chapitre consistera à une interprétation des résultats puis des

propositions et des recommandations adéquats pour l’amélioration de la quantité et de la qualité

de la lumière.

Une conclusion générale

Permettant d’affirmer nos hypothèses de départ et la synthèse des principaux résultats

auxquels nous sommes parvenus.


6

Chapitre 1 : la lumière dans le bâtiment.

1.1 Introduction

La lumière est une composante fonctionnelle et esthétique majeure en architecture. Elle est

indispensable à la mise en valeur d’un édifice ou d’un intérieur. Ces dernières années, son

utilisation est devenue plus créative et plus vivante que jamais, grâce à des innovations

technologiques révolutionnaires. (Chris Van, 2012)

La question de la lumière dans l’architecture est essentielle, est l’un des “matériaux ” de base

de toute conception architecturale. Elément librement disponible, elle est prise en compte

prioritairement dans les programmes d’architecture contemporaine. Dans ce chapitre on va

représenter la lumière comme un phénomène physique lies à sa propagation et à ses interactions

avec la matière, et leur application dans les bâtiments en architecture.

1.2 Définition de la lumière

« Rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde, comprise entre 400 et 780 nm,

correspond à la zone de sensibilité de l'œil humain, entre l'ultraviolet et l’infrarouge » (Larousse)

L’œil n’est sensible qu’à une toute petite partie des radiations électromagnétiques, le visible (la

lumière), c’est un spectre électromagnétique dont les longueurs d’ondes ont le pouvoir d’exciter

les cellules visuelles de l’œil. (SuzeL, 2018)

« Les Lumières, c'est la sortie de l'homme hors de l'état de tutelle dont il est lui-même

responsable. L'état de tutelle est l'incapacité de se servir de son entendement sans la conduite

d'un autre Sapere Aude ! Aie le courage de te servir de ton propre entendement ! Voilà la devise

des Lumières. » (Emmanuel Kant)

1.3 Les sources de lumière

Par définition une source de lumière est corps qui émet de la lumière autour de lui. L’œil

voit les objets parce qu’ils nous envoient de la lumière. Il est nécessaire que cette dernière parte

d’eux et arrive jusqu’à notre œil. Certains objets, produisent leur propre lumière, on parle de

source primaire, d’autres sources, ne produisent pas de lumière, pourtant nous parvenons à les

voir, c’est parce qu’ils réfléchissent ou diffusent la lumière environnante. Si on éteint la lumière,

ils deviennent invisibles, on parle alors de source secondaire. (Cours de collège niveau 5eme, s.d)


7

1.3.1 Source primaire

Ce sont des corps qui produisent la lumière qu’ils émettent. On trouve dans cette

catégories dont des corps ayant une température très élevée comme le Soleil, les flammes, des

braises incandescentes, le filament d’une lampe à incandescence, etc.

Des corps à température ambiante font également partie de cette catégorie et produisent leur

lumière grâce à des phénomènes électriques et chimiques, comme les vers luisants et certains

animaux aquatiques (on parle alors de bioluminescence), ainsi que les écrans de télévision,

d’ordinateur ou de téléphone portable.

1.3.2 Sources secondaires

Sont des objets diffusants et ce sont des corps qui ne produisent pas de lumière mais qui

renvoient la lumière reçue. On dit que ces corps diffusent la lumière.

La diffusion est un phénomène au cours duquel un corps commence par recevoir de la lumière

puis renvoie toute ou une partie de cette lumière dans toutes les directions.

Un objet diffusant n’est donc une source de lumière que lorsqu’il est lui-même éclairé par une

source primaire ou par un autre objet diffusant.

La lune, éclairée par le soleil, ainsi que les autres planètes du système solaire sont des

objets diffusants tout comme un écran de cinéma éclairé par un projecteur. En fait tous les objets

(et les personnes) qui nous entourent sont des objets diffusant car ils diffusent la lumière des

lampes ou celle du soleil. (Cours de collège niveau 5eme, s.d)

1.4 Les grandeurs photométriques

Les grandeurs photométriques sont à la base de toutes les mesures en éclairage et il en existe

quatre fondamentaux : L’intensité lumineuse ; le flux lumineux ; l’éclairement (lux) ; la

luminance (candela/m²). (Guide de l’éclairage, 2017)

1.4.1 La photométrie

La photométrie est l'art de mesurer le rayonnement lumineux tel qu'il est ressenti par la

vision humaine, et, par extension, l'étude quantitative de la transmission de ce rayonnement.

Les appareils de mesure de grandeurs photométriques sont munis de filtres optiques qui

effectuent cette pondération. Les longueurs d'ondes auxquelles s'intéresse la photométrie


8

correspondent, en effet, à des fréquences largement au-delà des possibilités de traitement

électronique direct, excluant une autre mesure que celle de la puissance moyenne.

Le domaine d'application principal de la photométrie est l'éclairagisme. Ses unités sont d'usage

courant en architecture, en photographie, en audiovisuel, etc. elle est déterminante la fabrication

des instruments d'optique. (Cours de collège niveau 5eme, s.d)

1.4.1.1 Le flux lumineux

Le flux lumineux d'une source de lumière est l'évaluation, selon la sensibilité de l'œil, de la

quantité de lumière rayonnée dans tout l'espace de cette source. Il s'exprime en LUMEN (lm).

(Colorometie, s.d)

1.4.1.2 L’intensité lumineuse

Partie de flux lumineuse la plus petite possible dans une seul direction une source n’émet

pas forcement de la lumière d’une façon égale dans tout la direction, il est donc utile de

connaitre le flux rayonne dans chaque direction. (Agence culturel alsace, s.d)

Il est une des sept unités du système international mais qui est peu utilisée seule dans

l'éclairage à part pour des luminaires très directifs (voir plutôt la luminance ci-dessous qui

reprend cette grandeur).Unité : candela (cd) lumen par stéradian.

1.4.1.3 L’éclairement

L’éclairement (lux), qui peut est notamment utilisé pour exprimer la quantité de lumière

souhaitée sur une surface dans une pièce.

Figure 2 : L'intensité lumineuse d'une

source pour éclairer une surface.

Source : (Ast74, 2012)

Figure 1: L'éclairement d'une surface

Source : (Agence Culturelle Grand

Est, 2011)


9

Les normes d éclairement

Tableau 1: Quelque norme d'éclairement dans certain espace

Source : (Campion, 1999-2015)

1.4.1.4 La luminance

La luminance correspond au nombre de candela par m² de surface apparente, elle caractérise

l’aspect lumineux d’une surface éclairée ou d’une source dans une direction précise. Une source

lumineuse primaire (projecteur) ou secondaire (surface réfléchissante) émet vers l’œil des rayons

lumineux. Symbole : L, Unité : candela par m2 (Cd/m2). (Agence CulturelleGrand Est, 2011)

L’espace La norme

Paysage sous la pleine Lune E = 0,2

Eclairement pour une lecture confortable E =100 à200 lux

Eclairement pour une vision finie des

couleurs (exemple : salle de dessin)

E = quelques 102 lux

Eclairement en extérieur sous un ciel gris E =1000 lux

Eclairement sous scialytique (salle

d’opération)

E =3000 lux

Paysage sous le Soleil d’été au max E =10000 lux

Eclairements en intérieurs E =100000 lux

Figure 3 : La luminance d'une source pour éclairer une surface.

Source : (Agence culturelle grand est, 2011)


10

1.4.1.5 Le facteur de lumière du jour (FLJ).

Le FLJ mesure le rapport entre l’éclairement intérieur reçu sur le plan de travail et

l’éclairement extérieur sur une surface horizontale, il s’exprime en %, on recommande des

valeurs de FLJ minimum de référence dans tout bâtiment en fonction de son utilisation. Les

valeurs recommandées au fond des locaux sont (Helpendoc, s.d) :

• Usines : 5% ;

• Bureau : 2% ;

• Salles de cours : 2% ;

• Salle d’hôpital : 1% ;

L’éclairement naturel (et donc le FLJ) est constitué de 3 composantes (Helpendoc, s.d) :

Composante directe du ciel : éclairement provenant directement de la partie visible du

ciel ;

Composante réfléchie extérieure : éclairement parvenant au point par réflexion sur les

façades ;

Composante réfléchie intérieure : éclairement parvenant au point par réflexion sur les

faces intérieure.

1.5 Les caractéristiques physiques de la lumière naturelle

Dans la notion de caractéristique de lumière on peut dit généralement que :(Freebox. e .m

.c.2 , s.d)

La lumière est une onde. La grandeur qui se propage est un champ électromagnétique ;

La lumière peut se propager dans le vide et dans la matière ;

Tableau 2 :L’évaluation des degrés du flux de la lumière du jour dans l'espace intérieur.

Source : (Energie+, 2004)


11

Dans le vide et dans les milieux homogènes, la lumière se propage en ligne droite. Les

rayons lumineux sont des segments de droite.

1.5.1 Le rayonnement et le spectre électromagnétique

Le spectre électromagnétique représente l’ensemble des rayonnements de différentes

énergies qui se propagent sous forme d’ondes à la fois électriques et magnétiques. Lorsqu’un

champ magnétique est généré, un champ électrique correspondant l’est aussi et vice versa. Les

deux champs, qui se déplacent comme une onde, sont perpendiculaires. Le terme « rayonnement

» désigne toute forme d’énergie qui se déplace dans l’espace.

Le rayonnement électromagnétique est l'une des nombreuses formes sous lesquelles

l'énergie se propage dans l'espace. (Teachnuclear, 2018)

1.5.2 Les Spectres lumineux

Ensemble des rayons lumineux colorés formant une palette allant de l'ultraviolet à

l'infrarouge. Ce spectre peut être analysé en décomposant la lumière à travers un prisme.

On peut prendre comme limites du spectre visible, la réponse de l'œil humain : de 380 nm

(violet) à 780 nm (rouge). (vetofichselarl, 2002)

1.5.3 Les phénomènes physiques de la lumière

1.5.3.1 La diffusion

La surface absorbe la lumière et diffuse une partie des longueurs d’ondes dans toutes les

directions ; une surface blanche réfléchit l’ensemble des longueurs d’ondes de visibles ; une

couleur les longueurs d’ondes corresponde aux cette couleur.

Si la surface est un miroir les réfléchit aura les mêmes angles que le rayant incident.

1.5.3.2 La réfraction

Changement de la direction de propagation d'une onde électromagnétique ou acoustique

passant d'un milieu dans un autre.

1.5.3.3 Diffraction

Désigne le phénomène par lequel les rayons lumineux issus d’une source ponctuelle sont

divisés de leur trajectoire rectiligne. La lumière qui passe par l’embrasseur d’une porte une

fenêtre dans un mur, ou encore l’interstice entre le toit et le mur subit ainsi une diffraction.


12

1.5.3.4 La réflexion

Lorsque la lumière atteint un nouveau milieu une partie est réfractée tandis que l’autre partie

est renvoyée dans le premier milieu: on dit que cette lumière subit une réflexion. (Franck, 2012)

1.6 La lumière naturelle et le bâtiment

La lumière naturelle est l’un des éléments les plus importants dans l'architecture. La

valorisation de l’éclairage naturel dans les bâtiments répond à un double objectif : le premier est

la recherche du confort visuel et de l’ambiance lumineuse car la lumière du jour est la plus

adaptée à la physiologie de l’homme ; le deuxième objectif est la recherche d’efficacité

énergétique et la maîtrise des consommations d'énergie (en terme d’électricité).

Les stratégies de l'éclairage naturel peuvent contribuer à réduire la consommation

énergétique dans les bâtiments ainsi que les émissions de gaz à effet de serre par la réduction des

besoins de leur éclairage électrique et de refroidissement [Scartezzini et al, 1993, 1994.]. C’est

pour cette raison que l’éclairage naturel d’un bâtiment doit prendre en compte des facteurs

influençant l’orientation, la taille, l’emplacement des fenêtres, les caractéristiques du vitrage, le

contrôle d’éclairage, l’effet psychologique de la lumière, etc. (Daich, 2011)

1.7 Les stratégies de la lumière naturelle

L’intérêt de la lumière naturelle pour la performance énergétique du bâtiment, la santé et le

bien-être de ses occupants s’impose progressivement comme une évidence. Pourtant, la prise en

compte de la lumière naturelle dans la conception des bâtiments. (Jean-Pierre, 2012)

Figure 4:Représente les quatre phénomènes physiques de la lumière.

Source :(Demaria, 2012)


13

La stratégie de la lumière naturelle est l’étude de la relation entre la lumière naturelle et le

bâtiment selon cinq concepts destinés à favoriser la meilleure utilisation possible de la lumière

naturel. (André De Herde, 2004)

Capter la lumière naturel, ce qui nécessite de tenir compte de l’influence de type de

ciel, de moment de l’année, de l’heure, de l’orientation, et de l’inclinaison d’ouverture

ainsi que l’environnement de bâtiment ;

Transmettre la lumière naturelle, grâce à l’étude de caractéristique de la fenêtre, des

démentions du locale et de son aménagement intérieure ;

Distribuer la lumière naturelle, en jouant sur le type de distribution lumineuse, la

répartition des ouvertures, agencement des parois intérieur, le matériau de surface de

locale, les zones et les system de distribution lumineuse ;

Se protéger de la lumière naturelle, par le choix et l’emplacement de protections

solaires ;

Contrôler la lumière naturelle, par des méthodes et des systèmes de gestion de

l’éclairage.

1.7.1 Impact de l'environnement construit sur l'édifice

L’ombrage et la végétation ont un rapport direct avec la quantité de lumière reçue dans un

endroit déterminé. Dans un site non désherbé et plein de végétation , de relief , de bâtiment et

autres constructions voisines qui provoque un certain degré de masquage , les outils d’Ecotect ou

Sketchup seront le bon recours pour mesurer l'impact de l'effet de masquage et mettre aux

contraintes. Il est à noter que la future extension du site doit être prise en considération.

17.2 Impact des éléments du bâtiment sur d'autres parties

D’autres obstacles qui ont un effet direct sur la quantité de la lumières sont des masques

proches qui sont des éléments architecturaux liés au bâtiment lui-même ; exemple : les murs de

refend, les surplombs, les balcons, les protections solaires fixes qui sont traitées en détail dans le

dossier limiter les charges thermiques. Toujours, les outils d’Ecotect ou Sketchup sont les bons

moyens pour visualiser l’ombrage généré par les masques proches.

1.7.3 Distribuer et orienter les locaux

Le confort visuel exige un certain nombre de paramètres ; la bonne orientation des bâtiments

et locaux, la bonne accessibilité et fonctionnalité, la vue, le taux de bruit et l’efficacité

énergétique, toutes les orientations ont un impact direct sur l’éclairage naturel mais la conception


14

du bâtiment doit prendre en charge l’emplacement des ouvertures de telle façon que le soleil

pénètre à l'intérieur d'un local au moment propice. Les orientions suivantes nous montre plus

d’explications :

L'orientation Nord :

Assure la meilleure qualité lumineuse ;

Sa lumière est égale en matière de rayonnement solaire diffus pendant toute l’année ;

Suscite peu d'éblouissement grâce à son éclairage constant conçu pour éclairer les locaux,

les bureaux et les chambres des logements.

L'orientation Sud :

Apporte un éclairement important ;

Sa lumière est facile à contrôler ;

Assure un ensoleillement maximal en hiver ;

Assure un ensoleillement minimal en été ;

C'est l'orientation à favoriser pour les séjours des logements.

Les orientations Est ou Ouest :

Apportent l’inconfort visuel par éblouissement et surexposition en été ;

Provoquent de la surchauffe dans le bâtiment.

1.7.4 Optimiser les proportions du local

Un volume compact permet de diminuer l'enveloppe de déperdition et donc de diminuer les

pertes thermiques et les coûts de construction associés. Or pour éclairer naturellement toute la

surface d'un local, sans avoir recours à des systèmes complexes de distribution lumineuse, il est

préférable d'adopter une faible profondeur de local et donc de diminuer la compacité du bâtiment.

En effet, la lumière ne pénètre significativement que jusqu'à une distance d'une fois et demie

la hauteur du linteau de la fenêtre par rapport au sol. Dès lors, au-delà d'une certaine profondeur,

les niveaux d'éclairement chutent au fond de la pièce. Il convient donc de localiser de façon

privilégiée les activités humaines dans cette zone éclairée naturellement. (Guide de batiment

durable , 2013)


15

o Profondeur d'éclairement :

On peut considérer qu'une pièce d'un logement est correctement éclairée jusqu'à une

profondeur de :

Profondeur chambres < 2,5 x (hLi - 0,8) ;

Profondeur cuisines < 2,5 x (hLi - 0,8) ;

Profondeur séjour < 3 x (hLi - 0,8) ;

Il est important de souligner que (Bruxelles environnement, 2010) :

Si la profondeur du local à une grande influence sur la quantité de lumière naturelle, la

hauteur sous plafond en a beaucoup moins ;

Le niveau d'éclairement est d'autant plus élevé dans un local que celui-ci est large (pour

un rapport de surface vitrée/surface au sol constant).

1.7.5 Optimiser les ouvertures

La taille et l'emplacement des ouvertures d'un bâtiment sont des éléments déterminants de la

quantité de lumière extérieure qui parvient à l'intérieur des locaux. Pour rappel, le RRU impose

un taux de surface vitrée ≥ 20 % dans les locaux habitables.

Il est intéressant d'augmenter la surface des ouvertures afin de maximiser la quantité de

lumière dans les locaux. Or, des considérations de confort thermique et d'économie d'énergie

recommandent de limiter la surface vitrée. Ce compromis à trouver est expliqué dans le dossier

Diminuer les pertes par transmission. (Brussel,Guide Bâtiment Durable, 2013)

Figure 5 : Représente la zone correctement éclairé.

Source : (Guide bâtiment durable, 2013)

.._https://www.guidebatimentdurable.brussels/fr/2-capter-la-lumiere-

naturelle.


16

Forme des ouvertures

L'éclairement du fond du local ainsi que l'uniformité d'éclairement augmentent avec la

hauteur de la fenêtre, pour une même surface vitrée, une fenêtre haute éclaire davantage en

profondeur. L'idéal réside donc dans une fenêtre dont le linteau est élevé.

Position des ouvertures

Plus la fenêtre est élevée, plus la zone éclairée naturellement est profonde et meilleure est

l'uniformité d'éclairement.

Les allèges vitrées sont inutiles du point de vue de l'éclairement et augmentent les déperditions

thermiques. Cependant les baies avec allèges vitrées ont un rôle esthétique indéniable puisqu'elles

font participer les paysages extérieurs à l'ambiance visuelle de l'espace de sorte qu'un arbitrage

entre recherche de communication visuelle vers l'extérieur et déperdition thermique est

nécessaire. Une allège basse peut représenter un compromis intéressant.

1.7.6 Matériau de transmission

Le choix du matériau de transmission utilisé (généralement, un vitrage) influence également

la lumière transmise. Celui-ci peut être transparent ou translucide. La quantité de lumière

naturelle qui pénètre dans le bâtiment est d'autant plus grande que le facteur de transmission

lumineuse du matériau de transmission est élevé.

L'inclinaison du matériau de transmission :

Toutes influences confondues, la réflectivité naturelle d'un vitrage dépend de l'angle

d'incidence des rayons du soleil avec le vitrage.

L'illustration ci-dessous montre la diminution rapide du taux de transmission pour des

incidences supérieures à 60°. (Brussel, Guide Bâtiment Durable, 2013)

Figure 6:Variation du taux de transmission en fonction de l'angle d'incidence du rayonnement solaire.

Source : (Brussel, Guide Bâtiment Durable, 2013)


17

1.8 Les éléments architecturaux de la maitrise de la lumière dans le bâtiment

1.8.1 Ouverture

1.8.1.1 Ouverture latérale ou zénithale

Au niveau de l'apport de lumière naturelle, une ouverture zénithale s'ouvre sur la totalité de la

voûte céleste, elle induit une meilleure pénétration de lumière, particulièrement par temps

nuageux. La distribution lumineuse obtenue par une ouverture zénithale est aussi beaucoup plus

homogène que celle produite par une fenêtre latérale.

De plus, la lumière entre dans les locaux par le plafond, ce qui limite a priori les

phénomènes d'éblouissement. L'éclairage zénithal convient spécialement à la pénétration de la

lumière naturelle dans les bâtiments bas et profonds. (Gérard, 2012)

Par contre, la lumière latérale est favorable à la perception du relief. L'entretien est également

plus facile que pour une ouverture zénithale. De plus, le bilan thermique est en faveur d'une

ouverture verticale. (Gérard, 2012)

Figure 7: Déférentes types d'ouverture.

Source : (Gérard, 2012)

Figure 9 : la pénétration de la lumière dans une ouverture latérale. Figure 8 : Les deux catégories des ouvertures pour capter la lumière naturelle.

Source :(Player, 2018)


18

1.8.1.2 Les dimensions de l'ouverture

On peut quantifier l'apport de lumière naturelle dans un local par le facteur de lumière du jour

(FLJ). Exprimé en %, il exprime le rapport entre l'éclairement intérieur sur le plan de travail dans

le local, et l'éclairement extérieur sur le plan horizontal, en site dégagé, par ciel couvert.

Plus le facteur de lumière du jour est élevé, plus le temps d'utilisation des locaux avec la lumière

naturelle est élevé, limitant ainsi la consommation d'éclairage artificiel. (Energie+, 2004)

1.8.1.3 L'emplacement de l'ouverture

L’emplacement d’ouverture jeu un rôle très important pour l’éclairement d’un local. Plus la

fenêtre est élevée, mieux le fond du local est éclairé et plus la zone éclairée naturellement est

profonde. Si le fond du local reçoit une valeur de référence 100 pour la fenêtre basse, il recevra

128 pour la fenêtre à mi-hauteur et 143 pour la fenêtre haute.

A surface égale, l'efficacité lumineuse d'une fenêtre est donc maximale au niveau d'un bandeau

horizontal, situé en partie supérieure de la paroi.

Une telle fenêtre en hauteur procure les avantages suivants :(Sigrid, 2004)

Une répartition très uniforme de la lumière dans l'espace ainsi qu'un bon éclairage du fond

du local ;

Une source de lumière au-dessus de la ligne de vision, ce qui réduit les risques

d'éblouissement direct.

Cependant, le seuil se trouve au-dessus du niveau de l’œil, la vue sur l'extérieur est

impossible. La fenêtre ne peut jouer son rôle de lien entre un local et son environnement. De plus,

une zone d'ombre est formée à proximité du mur de fenêtre. En général, il est préférable de

coupler une telle fenêtre avec une fenêtre classique, équipée de protections solaires.

Figure 10: Bandeau horizontal situé en partie supérieure de la paroi

Source : (Energie+, 2004)


19

Pour maximiser les apports de lumière naturelle, on peut également interrompre un faux plafond

à proximité de la fenêtre pour favoriser la pénétration de la lumière naturelle par cette ouverture.

Ce procédé est connu sous le nom de "plafond biaisé".

C’est la zone inférieure d'une fenêtre qui est la moins efficace en matière d'éclairage naturel.

La présence d'une allège opaque est donc thermiquement préférable (présence d'une isolation

pour diminuer les pertes en hiver et opacité vis-à-vis des apports solaires). (Sigrid, 2004)

1.8.1.4 La forme de la fenêtre

Lorsque la largeur de la fenêtre diminue, la répartition devient moins uniforme, bien que

l'éclairement moyen soit pratiquement le même dans les trois cas étudiés. Par contre,

l'éclairement du fond du local augmente avec la hauteur de la fenêtre. Pour une même surface

vitrée, une fenêtre haute éclaire davantage en profondeur. L'idéal réside donc dans une fenêtre

horizontale, mais dont le linteau est élevé. En première approximation, une pièce est

convenablement éclairée jusqu'à une profondeur de 2 à 2,5 fois la hauteur du linteau de la fenêtre

par rapport au plancher.

Dans les deux cas (voir la Figure 12), les fenêtres ont une superficie vitrée totale identique et

la même hauteur; leur allège est située au même niveau par rapport au sol. La moyenne des

éclairements varie peu, mais la répartition de la lumière dans la partie du local avoisinant les

fenêtres est différente. Dans le cas de deux fenêtres séparées, une zone d'ombre apparaît entre

celles-ci, ce qui peut créer des problèmes de confort visuel pour les occupants. (André De Herde,

2004)

Figure 11: Plafond baise

Source : (Sigrid, 2004)


20

1.8.2 Châssis

« Cadre fixe ou mobile, vitré, grillagé, plein ou à lames, participant à la fermeture d'une

baie ». (Larousse).

C’est un cadre prend généralement la forme rectangulaire, peut être en bois, en métal ou en

pierre pour le but d’enchâsser ou de supporter un objet ou une surface de nature variée. Le type et

la taille du châssis modifient la vue vers l'extérieur et la quantité de lumière admise dans un

édifice, le châssis fixe sera sans conteste le plus mince mais il empêche le plaisir du contact direct

avec l'air extérieur.

Le matériau utilisé pour le châssis détermine également son encombrement : en général, un

châssis en bois est plus mince qu'un cadre en aluminium à coupure thermique. Les châssis en

PVC sont les plus larges. Mais les innovations récentes permettent de plus en plus de diminuer

l'impact visuel des châssis et d'augmenter ainsi la quantité de lumière captée. (Energie+, 2004)

1.9 Conclusion

La lumière est un élément très important dans notre vie ,elle nous donne la possibilité de

voir les choses dans ses différent dimensions , mais la mauvaise gestion de cette lumière nos dans

un fausse lecture aux choses et provoque un inconfort visuel et psychologique ,donc il faut que

gérés la lumière dans les bâtiment architecturel et de permettre de la pénétration d’une façon

étudier ,chaque pièce dans un bâtiment comporte un dégrée d éclairement conforme à l’activité

que se déroule auquel .

Figure 12: Les types des fenêtres

Source : (André De Herde, 2004)


21

Chapitre 2 : le confort visuel et l’ambiance lumineuse.

2.1 Introduction

A travers le temps, l’être humain a toujours essayé de créer des conditions favorables pour

son confort et ses activités, toute en s’adaptant à son environnement par la recherche des

différentes solutions pour faire face au climat.

Parmi ses conforts, on parle de confort visuel qui est liée à la lumière et l’homme est intimement

lié à la lumière. L’obtention d’un environnement visuel confortable dans un locale favorise le

bien être des occupants, par contre un éclairage trop faible ou trop fort mal reparti dans l’espace

ou dont le spectre lumineux, mal adapte à la sensibilité de l’œil ou à la vision des couleurs,

provoque une fatigue et des troubles visuels accompagner d’une sensation d’inconfort et d’une

performance visuel réduite. C’est pourquoi l’être humain consiste à avoir une ambiance

lumineuse satisfaisante quantitativement en termes d’éclairement et d’équilibre des luminances,

et qualitativement en termes de couleurs.

Dans ce chapitre qui est structuré en deux parties, on a l’intérêt de définir le confort visuel et

ses paramètres, sa relation avec l’architecture et aussi une deuxième partie sur l’ambiance

lumineuse avec l’identifier de ces différents types et ces paramètres.

2.2 Le confort visuel

2.2.1 Définition du confort

Etymologiquement, le terme confort, tiré du mot anglais « comfort », fait allusion au bien-

être matériel résultant des commodités de ce dont on dispose ou à l’ensemble des éléments qui

contribuent à la commodité matérielle et au bien-être mais également au « sentiment de bien-être

et de satisfaction ». ( Larousse, 1979)

Quant aux spécialistes de l’éclairage, C.A. ROULET le définit comme étant « une sensation

subjective fondée sur un ensemble de stimuli». (Roulet, 1987), c'est-à-dire des facteurs internes

ou externes qui provoquent une réponse de l'organisme. Selon l’auteur, le critère de confort

correspond à la satisfaction des occupants.

Le confort visuel est défini comme une condition subjective de bien-être visuel trouvant son

origine dans l’environnement. (Energie +, 2004)


22

2.2.2 Définition du confort visuel

D’après le Syndicat de l’Eclairage de France, le confort visuel fait référence aux conditions

d’éclairage nécessaires pour accomplir une tâche visuelle déterminée sans entraîner de gêne pour

l’œil. (SDL : Syndicat de l’éclairage , s.d)

Selon L. MUDRI, il implique « l’absence de gêne qui pourrait provoquer une difficulté, une

peine et une tension psychologique, quel que soit le degré de cette tension ». (MUDRI, 2002)

Quant à l’association Haute Qualité Environnementale, elle définit le confort visuel comme la

dixième cible du projet de bâtiment de Haute Qualité Environnementale. (Hetzel, 2003)

L’ensemble des définitions du confort visuel mentionnées ci-dessus, donne une idée sur la

complexité de ce concept. Le confort visuel est donc la sensation subjective qui n'existe pas en

elle-même. Ses exigences élémentaires en matière d’éclairage sont les suivantes :

Eclairage naturel optimal en termes de confort et de dépenses énergétiques ;

Eclairage artificiel satisfaisant et en appoint de l’éclairage naturel ;

Relation visuelle suffisante avec l’extérieur ;

Fonction des apports d’éclairage naturel qui procure une meilleure qualité de lumière, tant

au niveau physiologique que psychologique, qu’un éclairage électrique.

2.2.3 Eléments du confort visuel

Les principes de mise en œuvre du confort visuel, selon l’association H.Q.E, sont les

Suivants (Hetzel, 2003) :

Disposer de la lumière du jour dans les zones d’occupation situées en fond de pièce ;

Rechercher un équilibre des luminances de l’environnement lumineux extérieur ;

Eviter l’éblouissement direct et indirect ;

Accéder à des vues dégagées et agréables depuis les zones d’occupation des locaux ;

Protéger l’intimité de certains locaux ;

Faire appel à des revêtements clairs pour la décoration des locaux ;

Optimiser les parois vitrées, en termes de confort visuel, en traitant leur Positionnement,

dimensionnement et protection solaire.

Dans les équipements publics où la lecture et l’écriture sont les deux tâches visuelles principales,

les éléments du confort visuel (Benedicte, 2011) les plus importants sont représentés dans la

figure 13 qui affecte une solution de conception architecturale


23

2.2.3.1 Niveaux d’éclairement lumineux

Le niveau d’éclairement à prévoir devrait être adapté à un local, et aux activités qui auront

lieu dans ce local (qui peuvent parfois demander des conditions très différentes).

Il peut sembler logique d’avoir besoin d’un éclairage différent pour effectuer une tâche telle un

travail de précision, se maquiller ou se raser, éplucher une pomme de terre, lire un livre, se

détendre dans un fauteuil, ou simplement passer dans un corridor. En fonction de ces activités, un

nombre de lux est nécessaire pour leur pratique.

Les valeurs recommandées par type de local ou d’activité sont reprises dans divers règlements ou

normes, Ceci dit, il y a plusieurs moyens pour générer ce nombre de lux qui dépend directement

du nombre de luminaires, et de la « puissance » lumineuse de chacun d’eux.

Selon Demeyer, l’influence des coefficients de réflexion des parois des locaux est aussi

importante, parce que la composante due aux réflexions de l’éclairage naturel n’est pas à

négliger. (Deneyer, s.d)

D’autre part, le luminaire en tant que tel a aussi une importance prépondérante dans la

quantité de lumière qui arrive exactement là où il faut (concentration, diffusion, absorption, etc.)

Il peut être judicieux de placer plusieurs points lumineux de caractéristiques différentes afin

d’avoir toute la flexibilité voulue pour couvrir les différents besoins d’utilisation du lieu.

Un éclairement moyen recommandé est généralement fixé en fonction de la destination de

l’espace, et de la précision de la tache visuelle qui doit y être exercée.

Figure 13 : Les éléments de confort visuel.

Source : (Bénédicte Collard, 2011)


24

Niveau d’éclairement en fonction d’activité

Niveau d’éclairement requis en fonction des espaces

2.2.3.2 Éclairement uniforme

Un éclairement uniforme dans toute la zone d’activité propre, va éviter aux yeux de devoir

sans cesse s’adapter aux variations d’éclairement, et donc de les fatiguer inutilement. Pour ce

critère, il faut tenir compte non seulement de l’uniformité d’éclairement en lux (incluant

l’absence de scintillement, etc.), mais aussi de l’uniformité de couleur de cet éclairage, et entre le

travail, zone de travail, et l’environnement (support, murs, etc.).

Un éclairement uniforme est nécessaire pour éviter d'incessantes et fatigantes adaptations des

yeux, et pour garantir un niveau d'éclairement suffisant quel que soit l'endroit où l'on dispose le

poste de travail.

Tableau 3 :L’éclairement moyen requis en fonction de l'activité.

Source : (De Herd, s.d.)

Tableau 4 :L'éclairement recommandée selon la norme NBN L13-006.

Source: (Deneyer, s.d.)


25

Pour un même niveau d'éclairement du plan de travail, la première situation est nettement

plus agréable que la troisième.

2.2.3.3 Eblouissement

« L’éblouissement résulte de conditions de vision dans lesquelles l’individu est moins apte à

percevoir les objets, suite à des luminances ou à des contrastes de luminance excessif dans

l’espace et dans le temps ». (Sigrid, 2001)

L’individu est moins apte à percevoir les objets suite à des luminances ou à des contrastes de

luminance excessifs dans l’espace et dans le temps. L’éblouissement se produit quand une source

brillante de lumière est présente dans le champ visuel ; le résultat est une diminution de la

capacité de distinguer les objets et cela conduit à la fatigue visuelle.

En éclairage naturel, l'éblouissement peut être provoqué par la vue directe du soleil, par une

luminance excessive du ciel vu par les fenêtres ou par des parois réfléchissant trop fortement le

rayonnement solaire, et provoquant des contrastes trop élevés par rapport aux surfaces voisines. «

Il est intéressant de noter qu'une plus grande ouverture à la lumière naturelle cause moins

d'éblouissement qu'une petite, car elle augmente le niveau d'adaptation des yeux et diminue le

contraste de luminance. En éclairage artificiel, l'éblouissement peut être provoqué par la vue

directe d'une lampe ou par sa réflexion sur les parois polies des luminaires, sur les surfaces du

local ou sur les objets. » (DAICH, 2011)

Figure 14 :L'éclairement uniforme.

Source : (Energie +, 2004)


26

a- Types d’éblouissement

Selon Moore, l’éblouissement peut être direct ou indirect. Ces deux catégories peuvent être

données en fonction des sources qui provoquent l’éblouissement.

a.1 L’éblouissement direct : Ce type d’éblouissement est causé par une source de lumière qui

se situe dans la même direction ou dans une direction voisinant de l’objet regardé. (Moore, 1985)

a.2 L’éblouissement indirect : Les réflexions de sources lumineuses sur des surfaces brillantes

provoquent cet éblouissement. C’est pour cette raison qu’il est aussi appelé éblouissement

réfléchit. Cette surface brillante peut être un écran d’ordinateur, un tableau, un plan de travail, ou

une surface satinée qui reflète l’image d’une source lumineuse. (Belakehal, 2007)

b- Les sources d’éblouissement

En éclairage naturel, les sources principales d’éblouissement sont (Bodart, 2002) :

La vision directe du soleil ou du ciel au travers des fenêtres ;

La réflexion du soleil ou du ciel sur les bâtiments voisins ;

Un contraste de luminance excessif entre une fenêtre et le mur dans lequel elle s’inscrit ;

Un contraste de luminance excessif entre une fenêtre et son châssis ;

Une surface de luminance trop élevée par rapport aux surfaces voisines.

Dans le cas particulier des écrans d’ordinateur, il convient de tenir compte des points

suivants :

Les fenêtres doivent être équipées de protections solaires efficaces sur le plan visuel sur

toutes les façades. Il est recommandé d’en confier la gestion aux occupants eux-mêmes ;

La luminance de chaque partie de l’environnement que l’observateur peut voir par

réflexion dans son écran doit être aussi uniforme et faible que possible.

Figure 16 :L'éblouissement.

Source : (Auteur)

Figure 15 : Source lumineuse de haute luminance

Source : (Enviroboite, 2006)


27

Il a été démontré, en effet, qu’un éblouissement léger dû à l’éclairage naturel est mieux toléré

par les occupants qu’un éblouissement causé par l’éclairage électrique et que des facteurs, autres

que la source d’éblouissement et ses alentours, affectent le degré d’inconfort visuel, comme par

exemple l’apparence de l’ouverture, la vue sur l’extérieur, le mode d’utilisation du local et

l’utilisation de protections solaires. (Cibse, 1987)

Pour éviter l’éblouissement produit par celles-ci, il est souvent nécessaire de réduire leur

luminance excessive par rapport à celle de la tâche visuelle en adoptant des moyens de contrôle

de l’éblouissement appropriés, dont nous citerons ici quelques exemples :

Concevoir une grande fenêtre moins éblouissante que plusieurs petites. Ceci aura pour

effet d’augmenter la luminance du mur de fenestration qui réduit l’inconfort en diminuant

le contraste avec le ciel.

Diminuer la luminance du ciel en utilisant des verres de basse transmission, ou bien en

disposant à l’extérieur des éléments moins lumineux que le ciel, comme par exemple une

cour intérieure avec galeries couvertes.

2.2.3.4 Gestion des ombres

La présence d’ombre peut être très gênante dans certaines activités, tout particulièrement

quand elle se met du mauvais côté, pour la lecture, l’écriture ou toute tâche de précision. (Louis,

2013)

2.2.3.5 Rendu de couleur

Toute source lumineuse, qu’elle soit naturelle ou artificielle, présente un spectre lumineux

qui lui est particulier, la lumière naturelle présente un spectre visible de forme continue, le

mélange des diverses radiations qui constituent ce spectre, forme par définition, la lumière dite

blanche. C’est la seule qui permet à l’œil d’apprécier avec la plus grande exactitude, la couleur

des objets et les plus délicates de leurs nuances (De Herde, s.d.).

Étant donné que l’œil est conçu pour la lumière du jour, la lumière émise par les sources

artificielles doit avoir la même composition spectrale que celle du soleil et du ciel, pour que la

vision des couleurs ne soit pas altérée, car un corps coloré réfléchit sélectivement les radiations

colorées qu’il reçoit.


28

D’après M. PERRAUDEAU, l’indice de rendu des couleurs, désigné par l’abréviation IRC

ou Ra, indique « les aptitudes de la lumière émise par une source à restituer l'aspect coloré de

l'objet éclairé ». (Perraudeau, 1981)

2.2.3.6 Teinte de la lumière

La couleur de la lumière joue un rôle prépondérant dans le confort visuel, elle agit sur la

perception de la couleur des objets, et provoque une sensation de confort visuel. Ces couleurs, ou

plutôt ses radiations colorées émises par les objets de l'environnement, peuvent produire sur le

système nerveux certains effets psycho-physiologiques. (Energie +, 2011)

2.2.4 Les critères du confort visuel

Le confort visuel assure la perception des objets, la bonne exécution des tâches sans fatigue

visuelle et une ambiance lumineuse agréable, il est inséparable de la quantité, de la distribution et

de la qualité de lumière disponible dans un espace. Le confort visuel peut néanmoins se mesurer à

travers des critères objectifs qui doivent être bien étudiés pour atteindre le seuil du confort.

(Daich, 2011)

Le confort visuel est une sensation totalement subjective ; cette sensation de confort dépend

également de l’objet à percevoir, de sa taille, de son aspect, de sa couleur. Le confort visuel peut

néanmoins se mesurer à travers des critères objectifs, qui doivent être bien étudiés pour atteindre

le seuil du confort (Karaoui, 2017) :

Le site, avec toutes ses contraintes dont l’ensoleillement, les masques et les reliefs, la

nature des surfaces et l’éclairage artificiel extérieur ;

Le nombre d’ouvertures, leur taille, leur orientation et la quantité et la qualité de lumière

naturelle ;

qui est mesuré par le facteur de lumière du jour ;

Figure 17 : La lumière froide et la lumière chaude.

Source :(5 www.1001piles.com/ampoules/)


29

La qualité de l’éclairage électrique en termes de confort et de dépenses énergétiques est

caractérisée par l’indice de rendu des couleurs et la température des couleurs ;

La relation visuelle avec l’extérieur. (Miller, s.d)

2.2.5 Les conditions d’obtention d’un confort visuel

Le diagramme de Kruithof établit les conditions du confort perçu pour différentes

combinaisons d’éclairement et de température de couleur (voir figure 18). Il montre que dans une

ambiance peu éclairée (zone A), le confort est associé à une lumière chaude (associée à une

couleur chaude favorisant la relaxation), alors que dans une ambiance fortement éclairée (zone

C), le confort est associé à une lumière trop froide (associée à une couleur froide choisit pour

rehausser la concentration lors des divers taches) ; la zone intermédiaire (zone B) est celle du

confort. (Kruithof, 1909)

2.2.6 Règlementation et préconisations algérienne pour un meilleur confort visuel

Le système des documents réglementaires servant de base pour la construction des bâtiments

en Algérie, s’appuie sur les règlements de construction établis par les organes officiels et les

normes de constructions auxquelles se référent ces règlements. En matière de la lumière dans le

bâtiment, ses documents sont rares et se résument dans les deux textes législatifs qui suivent:

Article 35 du décret exécutif n°91-175 du 28/05/1991 : Mesures générales applicables

aux bâtiments à usage d’habitation.

Les baies des pièces doivent être munies de protection efficace contre le rayonnement

solaire.

Figure 18 : Le diagramme de KHRUITCHOF.

Source : (FAURE. Daniel. Confort visuel. Edition AMO QEB. France. 2006)


30

Chaque pièce principale doit être éclairée et ventilée au moyen d’une ou plusieurs baies

ouvrantes dont l’ensemble doit présenter une superficie au moins égale au huitième de la

surface de la pièce.

Cette disposition n’est pas applicable aux régions situées à une altitude égale ou

supérieure à huit cents mètres, ni à la zone sud du territoire national. Un arrêté du

ministère chargé de l’urbanisme précisera les conditions requises.

Les pièces secondaires peuvent se ventiler sur des gaines verticales. (Editions, République

Algérienne , 2002)

La circulaire du 15 août 1989 :

Relative à l’application des règlements techniques et des normes de construction, stipule que:

« la commission technique permanente pour le contrôle technique de la construction (C.T.P)

chargée principalement de la promotion de la réglementation technique algérienne, a retenu à titre

transitoire et en attendant l’élaboration progressive des règlements techniques algériens,

l’application des règlements techniques et normes de constructions étrangers en usage en Algérie

et cités en annexe ». (Algérie, 1998) Pour ce qui concerne les conditions d’éclairage naturel et

artificiel dans le bâtiment, la circulaire a désigné les normes françaises suivantes :

NF C 01.045

NF C 03.101

NF C 15.100, 150.

2.3 L’ambiance lumineuse

2.3.1 Définitions de l’ambiance lumineuse

L’ambiance lumineuse est définie comme la manière dont l’ensemble des aspects de

l’environnement lumineux affecte un sujet. Trois dimensions constituent cette ambiance :

lumière, objet architectural et sujet. (MATALLAH, 2015)

Chez Narboni, pour qui une ambiance lumineuse est définie comme étant «le résultat d’une

interaction entre une ou des lumières, un individu, un espace, et un usage ». (Narboni, R, 2006)

2.3.2 Les types d’ambiance lumineuse:

On peut distinguer trois catégories fondamentales d’ambiance lumineuse. Cette classification

est faite selon le degré de la luminosité d’un espace :

Catégorie 1 : La pénombre dialogue entre l’ombre et une lumière « solide » qui la transperce par

endroits. (Gallas, 2009). Au cours des dernières décennies, la pénombre en architecture semble


31

être devenue un langage efficace pour la connectivité technologique et environnementale. Ainsi,

les variables imposées au conteneur sont éduquées dans les milieux de milieux lumineux

d’ajuster de nouveaux gradients pour l'ombre et de lumière.

Catégorie 2 : L’ambiance luminescente ou la clarté ambiante, omniprésence d'une lumière qui

tend à disparaître parce qu'elle est partout. (Daich, 2011)

Catégorie 3 : L’ambiance inondée qui est l’exaltation de la lumière qui embrase tout l’espace, trop

plein d’une lumière envahissante et parfois écrasante, toutefois chacun de ces types d’ambiances

recouvre une grande variété de manière d’admettre la lumière et une multitude de qualités de

lumière.

Figure 19: La pénombre en architecture.

Source : (Anna Barbara .s.d)

Figure 20: L'ambiance luminescente.

Source : (Sigrid Reiter et al)


32

2.3.3 La lumière naturelle, créatrice d’ambiances

L’ambiance peut être définie comme étant un rapport sensible au monde, l’ambiance d’un

lieu, d’un édifice, d’une pièce touche la sensibilité de chaque personne en faisant appel à ses sens

(visuel, sonores, olfactifs) celle-ci est immatériel et en relève de l’esprit du lieu.

« J’entre dans un bâtiment, je vois un espace, je perçois l’atmosphère et en une fraction de

seconde, j’ai la sensation de ce qui la .l’atmosphère agit sur notre perception émotionnelle ».

(Zumthor, 2008)

2.3.4 Ambiance lumineuses différentes selon les usages

Une ambiance lumineuse peut être caractérisée comme étant le résultat d’une interaction

entre un individu, un usage connu ou supposé, une lumière naturelle et un espace. Le rapport qui

uni la lumière naturelle à l’usage concerne la qualité et la quantité de la lumière pénétrant dans

l’espace concerné. Le lien entre la lumière naturelle et l’espace concerne les effets de cette

dernière, deux espaces différents ne dévoileront pas la lumière de la même façon, leur géométrie

guidera d’une façon singulière et propre à l’espace. La relation entre l’espace et l’usage du lieu

concerne quant à lui les dispositifs lumineux à mettre en place. (Aurélia, 2012 )

2.3.5 La sensation d’une ambiance lumineuse

La sensation d'espace n'est ni liée aux dimensions du lieu, au rapport de ses proportions

(longueur, largeur, hauteur) ni au traitement de son enveloppe (matériaux, textures, couleurs,

etc.). L'absence ou l'abondance de lumière, le choix et la position des sources lumineuses, jouent

un rôle dans la perception d'un lieu.

Figure 21: L'ambiance inondée.

Source : (Sigrid Reiter et al)


33

Après la sensation de l’espace, nous recherchons la sensation de confort avec un éclairage

qui doit permettre de réaliser une tâche déterminée sans entraîner de gêne pour les yeux. Les

paramètres suivants : un bon niveau d'éclairement nécessaire à une vision claire et sans fatigue,

du confort visuel dû à une luminosité trop intense ou à un contraste lumineux trop important

participent à l’assurance du confort visuel.

La vue à travers une fenêtre permet de se situer par rapport à l'extérieur, le cadrage des vues

consiste à orienter les ouvertures vers l'environnement extérieur présentant un certain intérêt

visuel. La possibilité de regarder à travers une fenêtre évite le sentiment d'enfermement et de

confinement et apporte une sensation de clarté. La perception de la lumière n'est pas seulement

liée à l'importance de l'intensité de sa source, ni à la quantité de lumière diffusée. (Daich, 2011)

2.3.6 L’ambiance lumineuse et l'espace architectural

2.3.6.1 l’intérieur de l’espace architectural

L’évaluation de l’ambiance lumineuse ressentie à l’intérieur d’un espace architectural reste

toujours subjective car elle dépend de plusieurs paramètres. (Daich, 2011)

On peut citer la géométrie et la dimension du local, la couleur des parois aussi le plafond et le sol,

la quantité et la qualité de lumière reçue à l’intérieur, l’aménagement intérieur, les matériaux

utilisés, etc.

Si nous comparons deux pièces ayant les mêmes caractéristiques (la géométrie, le niveau

d’éclairement, etc.) mais nous changeons la couleur des parois, on met dans la première une

couleur chaude et dans la deuxième une couleur froide. On remarque que l’œil ne voit pas la

même chose et donc, chaque espace apporte une ambiance lumineuse particulière.

Figure 22: Eglise de la lumière, osaka, japan.

Source : (Ando, 1998-2009)


34

2.3.6.2 L’espace architectural lui-même

La lumière permet de donner à un bâtiment une image nocturne particulière. L'éclairage

artificiel offre la possibilité d'illuminer des bâtiments la nuit, cet éclairage se fait en

contreplongée du bas vers le haut. La lumière artificielle est l'éclairage qui est produit

artificiellement à l'aide de lampes et de projecteurs. Un objet architectural peut être éclairé de

l'intérieur comme la tour Eiffel dont l'éclairage est positionné à l'intérieur de la structure

métallique, ou, au contraire, de l'extérieur, ou le bâtiment est illuminée depuis les façades

alentours.

Des ambiances peuvent être créées artificiellement on utilisant des techniques simples ou

complexes ; citons par exemple : les tubes fluorescents de couleur à l’intérieur des baies vitrées

ou entre les peaux de la façade de verre; écrans lumineux géants, etc. Ou par l’utilisation des

images lumineuses projetées sur les façades d'un bâtiment. L’utilisation des images lumineuses

projetées sur les façades d'un bâtiment. Les édifices deviennent alors lumineux ou porteurs de

signes lumineux.

Ainsi, la prédominance des surfaces vitrées dans le bâtiment offre de nombreuses

possibilités de composer avec l'éclairage intérieur et sa perception depuis l'extérieur. L’éclairage

artificiel a pour avantage de pouvoir être créé, maîtrisé, contrôlé.

Figure 23: De gauche à droite, espace éclairé à 300 lux avec une lumière chaude l'autre

avec une lumière froide.

Source : (Energie +, 2004)


35

2.3.7 Les paramètres d’une ambiance lumineuse

Le concepteur à concevoir et qualifier une ambiance lumineuse, à partir d’une analyse de

l’influence de la lumière sur l’espace architectural selon les rapports suivants

2.3.7.1 Le rapport avec l’espace

LOZOYA luis a dit « L’éclairage est le seul aspect intangible de l’architecture», parce que

la lumière est immatérielle. La sensation de l'espace dépend de la manière dont la lumière révèle

ses limites, c’est-à-dire l’élément architectural qui modifie la perception des espaces, leur donne

une dimension plus petite, plus grande, plus chaude, plus froide. (Bendekkiche, 2017)

La lumière crée une relation entre l’intérieur et l’extérieur. Par exemple la fondation Lang de

Tadao Ando constitue d’une paroi totalement vitrée, et qui supprimer la barrière entre l’espace

intérieur et la nature qui l’entoure.

L’espace intérieur peut être divisé par la lumière, qui participant à la définition de nombreux

zones à l’intérieur d’un volume simple. Une perception de l’espace peut être offre par le jeu subtil

Figure 24: Vue intérieure sur le cône lumineux du

dôme reichstag.

Source : (Galinsky, 1998-2012)

Figure 26:La fondation Lang Tadao Ando.

Source : (BENDEKKICHE, 2017)

Figure 25: Vue intérieure sur le cône lumineux

du dôme reichstag.

Source : (Albert-videt, s.d)


36

sur les variations d’intensités lumineuses, à titre d’exemple le pavillon d’exposition de Barcelone

de Mies Van Der Rohe, qui montre comment la lumière différencie des espaces interpénétrés.

2.3.7.2 Le rapport avec la forme et la dimension de la pièce

La qualité de la lumière est liée, évidemment, à la structure de l’espace. Elle est nette et

directe dans l’espace clos, beaucoup plus diffuse dans l’espace ouvert. Le Corbusier a été l’un des

seuls architectes à traiter.

Explicitement la question de la lumière dans l’architecture religieuse surtout dans son projet de la

Chapelle de Ronchamp (France). Si nous éclairons légèrement les murs, nous rendons perceptible

l’échelle et la géométrie du local. En effet, une surface éclairée parait plus grande qu’une surface

sombre, La lumière influence aussi les proportions d’un espace, La perception des proportions de

cette pièce est modifiée par les jeux de la lumière sur ses parois. (Daich, 2011)

Figure 27: Pavillon d'exposition de Barcelone des Mies Van Der Rohe

Source : (CARD, 2014)

Figure 28:Chapelle de Ronchamp.

Source : (Alfonso E. Hernandez.2010)


37

2.3.7.3 Le rapport avec la structure

La structure influence de manière déterminante le caractère d’une ambiance lumineuse.

Lorsque nous choisissons la structure d’un édifice, nous décidons en même temps de sa lumière.

La relation entre toute structure et la lumière peut paraitre évidente. Mais tantôt la lumière révèle

l’importance d’une structure, Plusieurs projets ont été conçus et l’idée principale était de

considérer la structure comme un élément d’éclairage naturel. (Daich, 2011)

2.3.7.4 Effet des matériaux

« La lumière est la révolution de l’esprit de la matière ». (Louis Kahn, 2016)

La perception d’un matériau se révèle parfois différente en fonction de l’orientation de la

lumière ou de la position de l’observateur par rapport à l’objet analysé. En architecture, la

lumière est considérée comme un des plus beaux matériaux ; en revanche, les matériaux sont des

clés pour comprendre le comportement de la lumière car ils affectent directement sa quantité et sa

qualité.

Les matériaux présentent deux caractéristiques pour l’étude de la lumière : leur finition et leur

couleur. Cependant, l’importance et le rôle de ces éléments dans une composition varie selon le

choix de la couleur, de la texture et du type d’éclairage. (Daich, 2011)

2.3.7.5 Effet des couleurs

Les couleurs ont un effet considérable sur la sensation de l’espace et sur l’ambiance

lumineuse. Les radiations colorées émises par les objets et l'environnement peuvent aussi

produire certains effets psycho-physiologiques sur le système nerveux.

C'est ainsi que les couleurs de grandes longueurs d'onde (rouge et orange) ont un effet

stimulant tandis que celles de courtes longueurs d'onde (bleu et violet) ont un effet calmant. Les

couleurs intermédiaires jaune et vert ont, de même que le blanc, un effet tonique favorable à la

Figure 29:Musée Guggenheim de Gehry.

Source : http://www.routard.com.


38

concentration. Les couleurs foncées et le gris ont par contre une action déprimante. (DAICH,

2011)

2.4 Conclusion

le confort visuel est assurer par la lumière naturelle qui considère la source la plus

confortable, elle n’est pas toujours suffisante car elle n’est pas constante, pour cela, afin de

compléter ce manque le concepteur doit opter pour un éclairage artificiel performant, qui assure

un bon niveau d’éclairement, un meilleur rendu des couleurs, une répartition harmonieuse de la

lumière, et cela dans tous les espace intérieur du l’équipement.

Selon le changement du temps, la lumière peut donner un ou plusieurs sens à l’espace, ce

sens apporte une ambiance dont la sensation reste subjective, elle révèle les formes, les volumes

et les textures des matériaux.

Donc elle joue un rôle fonctionnel car elle doit répondre à un sentiment de confort et à des

usages multiples sans oublier bien sûr la présence d’une ambiance lumineuse confortable et soins,

pour aider la perception et améliorer la performance visuelle. Aussi ceci favorise la concentration

des travailleurs et améliore le rendement, et offre un confort pour ce qui visite le bâtiment.

Figure 30: Diagramme de Kruithof.

Source : (Nathalie Pineault.s.d).


39

Chapitre 3 : Gérer la lumière et le confort visuel dans les équipements

culturels.

3.1 Introduction

L’éclairage intérieur des bâtiments culturel est en pleine mutation depuis quelques années, et

sa fonction de base permettant aux utilisateurs de rencontre , de visiter et de travailler dans de

bonnes conditions de confort, sachant que le confort visuel est l'une des principales composantes

du confort qui caractérise un bâtiment culturel . Il résulte d'un équilibre entre éclairage naturel et

éclairage artificiel.

Le sujet de notre étude dans ce chapitre s’articulera autour de la lumière et le confort visuel

dans les équipements culturels , on commence par une généralité sur les équipements culturels,

ainsi nous allons définir la relation entre la lumière et le confort visuel (la lumière, critère de

confort visuel dans ces équipement) , dans cette partie nous intéresserons beaucoup plus à la

lumière (naturelle et artificielle) qui est considérée comme une composante principale du confort

visuel et de fonctionnement de l’espace architectural.

3.2 Généralité sur les équipements culturels

3.2.1 Définition de la culture

« Ensemble de phénomènes matériels et idéologiques qui caractérisent un groupe ethnique ou

une nation, une civilisation, par opposition à un autre groupe ou à une autre nation ». (Larousse)

Quant à l’UNESCO, la culture pour elle, se rapporte aux caractéristiques de la collectivité où

s’interfèrent les croyances, les comportements et la manière dont les gens les développent et les

expriment. (Les notions unies et l’état de droit, 2015)

3.2.2 Définition d’un équipement culturel

Un équipement collectif public ou privé destiné à l'animation culturelle, dans lequel se

mêlent les dimensions d'éducation et de loisirs : salles de spectacles, d'expositions, bibliothèques,

médiathèques, musées, centres culturels, etc. (Lucchini, 1997)

Un équipement culturel « Est une institution, également à but non lucratif, qui met en relation les

œuvres de création et le public, afin de favoriser la conservation de patrimoine, la création et la

formation artistiques et plus généralement, la diffusion des œuvres de l'art et de l'esprit, dans un

bâtiment ou un ensemble de bâtiments spécialement adaptés à ces missions ». (Claude

Mouillard).


40

3.2.3 Les activités culturelles

Les finalités fonctionnelles de la culture sont :

La diffusion ;

La conservation ;

La formation ;

L’animation ;

La création ;

La communication.

3.2.4 L’équipement culturel outil du développement

Selon le parti méthodologique poursuivi, on est tenté de mesurer le phénomène culturel à

travers l’équipement culturel, par intérêt à un système culturel matériel, qui est en même temps

un moyen de promotion de formes culturelles immatérielles, l’équipement culturel est également

un outil pertinent pour la lecture d’indicateurs de développement culturel. (Lucchini, 1997)

3.2.5 La politique culturelle Algérienne

« Les politiques culturelles sont aussi diverses que les cultures elles-mêmes, il appartient à

chaque Etat de déterminer et d’appliquer la sienne compte tenu de sa conception de la culture,

de son système socioéconomique, de son idéologie politique et de son développement

technologique » (Baghli, 1977)

Selon cette logique, la politique culturelle Algérienne établie dès l’indépendance, devait

s’inscrire dans un contexte culturel particulier, la déculturation visée par le colonialisme,

nécessitait une vaste intervention qualifiée de « révolution culturelle » tout en étant le troisième

pilier de la révolution Algérienne en complément de la révolution agraire et industrielle, cela dans

le but de récupérer la personnalité culturelle comme fondement idéologique du progrès.

3.2.6 Classification des équipements culturels

Selon le journal officiel on peut classer les équipements culturels selon 3 critères:

Selon l’échelle d’appartenance

Equipements locaux : Ils servent aux petites unités structurelles urbains aux villages, le

périmètre d’actions ne dépasse pas 0.5 à 1 km, en égard à la petite capacité des unités, les

équipements peuvent être regroupé dans un seul bâtiment ; on peut incorporer : club


41

scientifique local, salle des réunions et de conférences, bibliothèque, etc. La capacité de

ces équipements doits être calculée sur la base du nombre d’habitants de l’unité desservie.

Equipements à fonction régionale ou nationale : Ils servent à la ville concernée, aux

régions déterminées ou aux pays entier, en égard à l’importance ou à la spécialisation

rigoureuse des équipements, ceux-ci sont pour la plus part à vocation unique, implantés

soit au centre-ville, soit dans un endroit bien déterminé qui sont généralement, les centre

des recherches, les centre culturels scientifiques et les centre de loisirs scientifiques,etc.

Selon la durée de fréquentation

Des équipements d’accueil en plein temps ;

Des équipements d’accueil quotidien ;

Des équipements d’accueil occasionnels.

Selon les activités

Tous ce qui est touchent l’éducation et les activités littéraires : auditorium, centre de

recherche, bibliothèque, etc.

Tous ce qui est lié au divertissement et au spectacle : théâtre, cinéma, musée ;

Tous ce qui est touchent les activités socioculturelles.

Autres classification des équipements culturels

La taille : On retient les critères du budget, de la fréquentation et des surfaces.

La notoriété : On distingue les équipements culturels en fonction de leurs notoriétés, en

s'appuyant sur les critères suivants:

- La qualité des artistes reçus (des artistes de dimension internationale) ;

- Les retombées médiatiques ;

- La part de public international.

Les fonctions : On reprend ici les fonctions de conservation, de diffusion, de création de

formation, et on opère ce classement en mettant l'accent sur le rôle prioritaire des différents types

d'équipements.

3.3 Le rôle de la lumière dans l’équipement culturel.

3.3.1 Permet de voir les objets

La vision d’un objet est due à l’entrée de la lumière émise par l’objet dans l’œil de

l’observateur. Dans un équipement culturel lorsqu’un observateur est dans une pièce plongée

dans le noir absolu, il ne voit rien, il lui faut allumer la lumière pour pouvoir distinguer les objets

présents. La visibilité d’un objet nécessite donc de la lumière. (Educlever, 2018)


42

L’être humain possède une extraordinaire capacité d’adaptation à son milieu et à son

environnement rapproché. De tous les types d’énergie qu’il utilise, la lumière est le plus

important. Elément clé de notre capacité de voir, elle est nécessaire pour apprécier la forme, la

couleur et la position dans le panorama visuel des objets qui nous entourent dans notre vie

quotidienne. (Jeanne, 2000)

3.3.2 Pour guider ou repérer le visiteur dans son tour

La lumière peut mettre l’équipement culturel comme une grosse lampe éclairant la ville dans

la nuit, à l’extérieur et à l’intérieur du bâtiment, elle capte le regard du passant à partir de

l’utilisation des parois de vers qui rendent les espaces lisibles depuis l’extérieur.

L’éclairage commence à l’extérieur du bâtiment, pour instaurer un repère nocturne dans

l’espace urbain, pour mettre en valeur les œuvres disposées aux abords du l’équipement et guider

le visiteur vers l’exposition suivant un parcours clair et accueillant. Dans les zones de circulation,

comme le hall d’entrée, les couloirs ou les circulations, l’éclairage contribue aussi beaucoup à

l’orientation des visiteurs, puisqu’il souligne les éléments importants par la luminosité et

d’intenses faisceaux lumineux. Dans les espaces exposition, l’éclairage d’accentuation sert à

hiérarchiser. (Ezrati, 2010)

3.3.3 Un élément important pour la création des ambiances lumineuses

Une ambiance lumineuse est le résultat d’une interaction entre une ou des lumières, un

individu, un espace, un usage. Cette interaction influence momentanément ou durablement la

perception du lieu éclairé. (Roger, 2006)

3.4 L’intégration de la lumière dans un équipement culturel

Une lumière de qualité est un facteur essentiel à la bien adaptation dans notre équipement. Ce

besoin se traduit en particulier, par une bonne exposition à la lumière naturelle de nos espaces et

aussi l’utilisation des nouvelles techniques pour introduire la lumière. Un équipement culturel est

un lieu du public et l’intégration de la lumière dans ce dernier d’une bonne façon est obligatoire.

Pour une bonne intégration de la lumière dans ce genre d’équipement, il essentiel d’étudier

conjointement les apports naturel et les besoins artificiels pour apporter aux espace privés de

lumière du jour des solutions qui ne soient pas en contradiction avec l’ambiance lumineuse

général souhaitées. (Roger, 2006)


43

3.4.1 L’intégration de l’éclairage naturel

3.4.1.1 La définition

Selon luis khan « la lumière naturel module les ambiances suivant ; les heures du jour et les

saisons de l’année, un lieu ou espace, en architecture, a toujours besoin de cette source de vie »

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. (Guide iceb arene , s.d)

Elle est comptée entièrement sur les sources de lumière naturelle pour éclairer l'intérieur d'un

bâtiment. La lumière naturelle met en valeur l’architecture, anime les espaces intérieurs, ses

effets bénéfiques sur la santé, le moral, la productivité, etc. Ne sont plus à démontrer.

3.4.1.2 Sources de l’éclairage naturel

En éclairage naturel, on considère deux sources, le soleil (rayonnement direct) et le ciel

(rayonnement diffus). Les luminances, les éclairements et la répartition spectrale varient dans la

journée en fonction de la position du soleil, mais également de la couverture nuageuse qui est un

élément aléatoire. (Arene, 2014)

3.4.1.3 Types d’éclairage naturel

Il existe plusieurs types d’éclairage de la lumière naturelle en architecture, cette diversité

existe grâce à la diversité des techniques de constructions due au progrès technique et

technologique, l’architecte a le libre choix de choisir le type d’éclairage qu’il veut accorder à son

projet en fonction du sens qu’il veut donner à cette lumière naturelle qui pénètre, de la vocation

de l’espace éclairé, de l’intention de l’architecte, de l’expression qu’il veut donner à cet

espace…etc. (Chabane Dj, 2017) .Ces types reparties comme la suite :


44

a. L’éclairage latéral

L’éclairage latéral est le plus courant, notamment car c’est le plus facile à mettre en place, et

dans une construction à plusieurs étages pratiquement le seul possible. L’éclairage latéral

caractérisé par l’usage de prises de jour en façade, ce type d’éclairage est associé aux locaux de

faible hauteur sous plafond : de 2,50 mètres à 3 mètres. Il est impératif de noter aussi que

l’éclairage naturel latéral est accompagné de l’effet du contraste qu’on peut diminuer à l’aide de

l’éclairage bilatéral ou à l’aide d’autres moyens tel que la taille des ouvertures, leurs dispositions.

(Mohammedi, 2017)

Figure 31 : Schéma synthétisant les différents types d’éclairage dans l’espace architectural.

Source : (Auteur)

Figure 32: L'éclairage latéral, Pavillon touristique de

Strasbourg, Parc de l’étoile.

Source: (Département, s.d)


45

a.1 Les types de L’éclairage latéral

a.1.1 L’éclairage unilatéral

Il s’agit d’un éclairage fourni par une ou plusieurs ouvertures verticales disposées sur une

même façade d’une orientation donnée.

Le défaut majeur de ce type est que l’éclairage intérieur résultant est très peu uniforme, et

cela est dû au rapport entre la profondeur du local et la hauteur de l’ouverture. (ROBERTSON,

2003)

a.1.2 Eclairage bilatérale

L’éclairage bilatéral consiste à avoir des ouvertures verticales sur deux murs, soit parallèles,

soit perpendiculaires, mais qui se trouvent dans la même pièce. (Benharkat, 2012)

Figure 33: Eclairage unilatéral

Source : (Mohammedi, 2017)

Figure 34: Eclairage bilatérale



46

Ce type d’éclairage constitue une solution au défaut majeur que pose l’éclairage unilatéral et

la plus connu dans les établissements scolaires spécialement dans les salles de classe.

a.1.3 Eclairage multilatéral

L’éclairage multilatéral consiste à avoir des ouvertures verticales sur plus de deux murs, mais

qui se trouvent dans la même pièce.

Classifications des baie selon de BERNARD TSCHUMI

Fenêtre orifice ;

La fenêtre verticale ;

La fenêtre en bande ;

Baie mur rideau.

b. L’éclairage zénithal

Un éclairage zénithal signifie littéralement la lumière qui vient du haut par référence à la

lumière du soleil. Dans une habitation ou un lieu de travail l’éclairage zénithal apporte à la fois

un grand confort en termes de luminosité mais aussi tous les bienfaits de la lumière naturelle.

(Nature Et Confort, s.d)

L’éclairage zénithal sera indispensable afin d’assurer une distribution uniforme des éclairements

intérieurs. Cette technique demande de grandes exigences qui doivent prendre en compte

simultanément quatre impératifs majeurs qui sont les suivants : (Boudoukha, 2015)

Figure 35: Eclairage multilatéral.



47

Il faut assurer un éclairement naturel suffisant dans les locaux de moyenne et de grande

hauteur. Pour atteindre cet objectif, la surface des parties transparentes ou translucide est

l’élément essentiel.

Il faut éviter les effets négatifs de l’éblouissement et du rayonnement solaire direct.

Il faut prévoir le nettoyage intérieur et extérieur dans des conditions de sécurité

satisfaisantes par un choix approprié des matériaux (vieillissement, résistance…etc.) et

des accès aux faces intérieures et extérieures.

Enfin, il faut assurer l’évacuation des fumées en cas d’incendie. La surface minimale des

exutoires de fumée doit être de 1 % de la surface du local et ne doit pas être située

exclusivement sur la toiture.

b.1 Dispositifs d’éclairage zénithal direct

b.1.1 Les tabatières (OU SKYLIGHTS) :

La tabatière est disposée horizontalement, elle est exposée à une plus grande portion du ciel

visible à partir de l’intérieur du local, sans aucune obstruction et dont la luminance est plus

élevée. Elle procure de la même manière, un éclairage intérieur uniforme. (Boudoukha, 2015)

b.1.2 Les dômes

Économiques, les dômes ne nécessitent pas de structure lourde et ils permettent d’atteindre

l’objectif en termes de facteur de lumière du jour direct avec une surface d’environ 10 % d’indice

de vitrage. Cependant, ils n’évitent pas la pénétration solaire et en conséquence l’éblouissement.

Pour empêcher l’éblouissement des occupants, les dômes ne doivent pas être dans un angle de

30° au-dessus de l’horizontale. Ceci peut être obtenu en les équipant de costières surélevées et de

garde-corps. Gêneraient éventuellement l’éclairage naturel intérieur. (Même disposition de

l’angle par rapport à l’horizon que la disposition des dômes déjà cité avant). (Benharkat, 2012)

Figure 36 : Exemple tabatière

Source : (Permanente, s.d)


48

b.2 Dispositifs d’éclairage zénithal indirect

b.2.1 Toitures en dents de scie (OU SHEDS)

Ces dispositifs permettent une homogénéité de l’éclairement en évitent l’ensoleillement

direct, les sheds sont constitués d’une surface transparente ou translucide appelée « ouverture »

(qui sera orienté au le nord) qui collecte la lumière naturelle pour la faire pénétrer à l’intérieur

d’un local. (Chabane Dj, 2017)

b.2.2 Lanterneaux

Les lanterneaux sont constitués de surélévations de la toiture totalement ou partiellement

translucides. L’avantage de ce type de système d’éclairage naturel indirect c’est qu’il supprime

l’effet directionnel de la lumière du jour que nous rencontrons avec les sheds, grâce à la

pénétration de la lumière selon deux ou plusieurs directions à la fois.

Figure 37: La disposition de la verrière par rapport à l’angle de 30°.

Source : Benharket sarah,(2005-2006)

Figure 38: Usine à toiture sheds.

Source : (http://www.regionsetcompagnies.fr/produit


49

b.2.3 Puits de jour

L'utilisation des puits de jour (patio, cour intérieure et atrium) pour éclairer et pour ventiler

les pièces sans ouverture directe sur l'extérieur. La performance énergétique de ces dispositifs est

complexe car elle dépend, d’après A. BELAKEHAL et K. TABET AOUL, de leur géométrie

(forme, rapport entre la hauteur et la largeur), des propriétés de leurs surfaces verticales et

horizontales (surtout la couleur), de la proportion de fenêtres dans les murs de séparation, de leur

orientation et de la qualité du vitrage utilisé (soit pour la couverture ou bien pour les fenêtres

latérales).

Par contre leur inconvénient réside dans le fait que la quantité de lumière naturelle disponible aux

niveaux des différents étages organisés autour d’eux, diminue au fur et à mesure qu’on s’éloigne

de l’ouverture du ciel. (Belakehal, 2003)

Figure 39: Exemple de lanterneau.

Source: (La lumière naturelle dans l’espace architectural)

Figure 40: Exemple de puis de lumière: Cour intérieure

de la Casbah d’Alger

Source : (Prescriptor, s.d)


50

La lumière zénithale est moins dépendante de la course du soleil que la lumière latérale.

Elle est constituée le plus souvent de la composante diffuse de la lumière naturelle.

3.4.2 L’intégration de l’éclairage artificiel

3.4.2.1 La définition

Dispositif permettant d'émettre de la lumière grâce à la conversion d'électricité en lumière,

permettant de s'éclairer sans avoir recours à la lumière naturelle. (Lintern@ute, s.d.)

L’éclairage électrique y est utilisé en fonction des besoins, ces besoins sont généralement liés

à l’insuffisance de la lumière naturelle ; fin d’après-midi, ciel couvert ; ou bien dans certains cas

lorsque l’espace est mal éclairé naturellement. (Meddour, 2008)

L’éclairage artificiel peut être :

D’activité ;

De sécurité ;

D’ambiance ;

De mise en valeur.

3.4.2.2 La classification de l’éclairage artificiel

Il faut définir le type d’éclairage, en fait la répartition des flux vers le haut et vers le bas du

plan des luminaires. Pour ce faire on peut utiliser les classements suivants (Roger, 2016) :

Intensive : lorsque le flux lumineux est dirigé vers un point précis de l’espace ;

Semi-intensive : lorsque la situation est intermédiaire ;

Extensive : lorsque le flux lumineux est diffusé dans un large faisceau ;

Direct intensif ou extensif : pour le flux lumineux intensif dirigé vers le bas ;

Semi-direct : lorsque le flux lumineux est dirigé en partie vers le bas et en partie vers le

haut indirect lorsque le flux lumineux est uniquement dirigé vers le haut.

Figure 41: Les différents types d’éclairage artificiel selon son incidence.

Source : (http://electronique71.com/wp- content/uploads/2009/03/eclairage-calculs.pdf)


51

3.4.2.3 la définition des lampes

L’élément de base de la lumière artificielle est les lampes. Elles sont à la base de toute

composition d’une ambiance lumineuse .Le type de lumière émise, le flux lumineux, les

caractéristiques du spectre chromatique, la température de couleur, la gamme de couleurs offerte

et leur possibilité de gradation ou de variation vont déterminer l’effet et l’intensité é du rendu

lumineux. (Roger, 2006)

3.4.2.4 Les types des lampes

- Les lampes à incandescence classique (qui doivent, à terme, disparaître) ;

- Les lampes halogènes, dont les halogènes hauts efficacité, bien adaptées à un usage

extérieur ;

- Les tubes et lampes fluorescentes (tubes fluorescents néons, et lampes fluo compactes

dites basse consommation) ;

- Les lampes LED (Diode Electro Luminescente), leur durée de vie est très longue. Elles

sont encore en développement, à surveiller de près.

3.4.2.5 Les caractéristiques des lampes

3.5 La potentialité de l’éclairage dans les espaces major d’un équipement

culturel

La proximité d’espaces éclairée naturellement et de zones traitées artificiellement implique

une maitrise des niveaux d’éclairement et des couleurs de lumière artificielle pour rendre l’espace

visuellement harmonieux et confortable. (Roger, 2006)

Tableau 5 : Les caractéristiques des lampes.

Source : (Daniel, 2006)


52

Dans un lieu culturel de proximité, les espaces doit repartie selon les besoins d’éclairage, il y

a des espaces trop éclairé, des espaces moyennement éclairé et des espace sombre, on cite:

Salle de lecture ;

Salle d’exposition ;

Salle de spectacle.

Les trois espaces sont des besoins de lumière différente selon la fonction de chaque espace.

a- Salle de spectacle

Aujourd’hui, dans les salles de spectacle classique, l’instrumentation lumineuse fait partie de

la décoration .le plafond, qui joue un rôle important de composition spatiale et sonore , est

souvent richement orné et équipé d’un ou plusieurs lustres ouvragés qui recréent une ambiance

presque domestique dans la salle .Ces lustres comme le rideau de scène ,servent de point de

focalisation pendant la phase d’attente et à ce titre ,sont illuminés spécifiquement.

Comme au cinéma, le début de spectacle est annoncé par une extinction progressive des

éclairages.la salle est alors plongée dans l’obscurité pour concentrer les regards et l’attention du

public vers la scène. (Roger, 2006)

La lumière doit coller parfaitement au jeu subtil et variable, aux improvisations même des

acteurs. Dans les salles mixtes on prévoit un éclairage différent. S’il s’agit d’une vraie salle de

spectacle, et selon sa fréquentation et le prestige des artistes qu’elle reçoit. Il faudra la doter

d’une installation de base dont la liste son et lumière ne peut être exhaustive ici.

b- Salle d’exposition

Concevoir un éclairage d'exposition, c'est trouver un compromis acceptable entre

présentation et conservation des objets, documents et œuvres d'art : on sait qu'exposer signifie

aussi mettre en danger. Ezrati, qui considère l'exposition comme un lieu de partage (des

connaissances, des collections) avec les publics montre exemples à l'appui, qu'un éclairage étudié

permet généralement de dégager des solutions, même pour des collections particulièrement

fragiles, en particulier dans le contexte de l'exposition temporaire.

C'est pourquoi les données techniques de l'éclairage relativement aux exigences de la

conservation préventive sont couplées aux éléments d'ergonomie visuelle. (Jean-Jacques, 2014)

En effet, pour la conservation des objets exposer il faut de intégrer un éclairage qui répondre

au besoin de ces dernier.


53

c- La salle de lecture

« La lecture encombre la mémoire et empêche de penser » Herbert George Wells.

Une bibliothèque ou un service d'archives, destiné à permettre au public de consulter les

documents sur place, et de s'en servir comme support de travail : une salle de lecture est donc

équipée de plans de travail. (Dictionnaire sensagent , s.d)

Pour lire sans forcer sa vue et profiter d'un vrai moment de détente, un bon éclairage est

primordial. La lumière naturelle est idéale mais le soir ou en hiver, des lampes sont

indispensables pour renforcer la luminosité. Encore faut-il savoir choisir un éclairage qui

permette à la fois une bonne visibilité et une position naturelle pour un confort de lecture

optimal. (Fleur, 2017)

Le travail sur table se fait sur des surfaces lisses. Les forts contrastes entre deux plans

rapprochés provoquent une fatigue visuelle. Il faut toujours chercher à produire des

contrastes gradués sur les plans de lecture, les tables ou les écrans. L’éclairage individuel

sur table ne contredit pas un bon éclairage d’ambiance par des plafonniers ou des

appliques murales avec réglage de l’intensité. (Cantié, 2007)

Les points essentiels qu’il faut étudier dans la salle de lecture on a déjà vue dans le

« chapitre 1 »:

L’orientation ;

L’optimisation les proportions ;

L’optimisation des ouvertures ;

Matériau de transmission ;

Figure 42: Salle de lecture du la bibliothèque vitra.

Source :(http://line-office.ch/file/2015/11)


54

La lumière : La lumière naturelle est la plus agréable mais la lumière solaire directe est

nocive pour les livres qui jaunissent et développent des bactéries. A l’inverse, penser aux

journées d’hiver où la lumière naturelle est plus discrète.

Les rayonnages doivent être bien éclairés pour donner une bonne vision de tous les livres

présentés.

Les lieux de travail et de lecture sur place nécessitent un excellent éclairage pour ne pas

s’abîmer la vue.

Utiliser de préférence des combinaisons de sources lumineuses : une lumière fluorescente

(néons) peut être complétée ou remplacée par un éclairage indirect puissant mais plus

chaleureux (lampes ou vasques halogènes) et des « points forts » de lumière

incandescente (spots) orientés sur quelques espaces mis en valeur (banque de prêt, tables

de lecture, présentoirs à revues, etc.). Certains secteurs pourront être traités de façon plus

originale : spots colorés dans un coin de contes, lumière douce dans un coin-repos avec

chauffeuses. (Le mobilier de bibliothèque, s.d)

3.6 Conclusion

Afin de crée un équipement culturel qui répond aux besoins, il faut définir des objectifs à

suivre et offre une diversifiée culturelle au terme public, d’activité et de qualité, pour ce dernier

la conception d'un équipement culturel doit être soigneusement étudiée pour qu'il y ait une

relation entre la nature et la lumière présenter dans ce lieu. Ainsi de guider le visiteur dans son

tour de l'entrée du l’équipement vers l'extérieur, où la lumière est utilisée d'une manière qui attire

l'œil humain sans voir de gêne, aussi atteindre une sensation du confort visuel. C’est pour cela

l’architecte doit rechercher la meilleure méthode pour introduisent la lumière d’une manière

intelligente.


55

Chapitre 4 : la Représentation et la simulation de cas d’étude (la maison

de culture à Jijel)

4.1 Introduction

Le confort visuel est assuré lorsque la quantité d’éclairement qui présente dans un espace est

suffisante pour accomplir une tache déterminée sans avoir de gêne pour l’œil humain.

L’architecte au cours de sa conception, essaye de capter le maximum de lumière à travers le

choix de l’orientation de la fenêtre, sa configuration, sa dimension, sa hauteur, et la nature du

vitrage, etc. Cette stratégie est efficace, mais tout simplement elle permet d’augmenter le niveau

d’éclairement à quelques lux près de la fenêtre, et laissant le fond de l’espace obscur et par

conséquent, contribue à l’inconfort visuel.

L’objectif de ce chapitre c’est d’analyser quantitativement le système d’éclairage naturel

latéral dans une maison de culture, à l’aide d’une étude expérimentale basée sur une campagne de

mesures luxmètre, ainsi que une évaluation numérique à l’aide d’un logiciel de simulation

‘Ecotect 2010’, ces évaluations seront présentées par des chiffres, des graphes, des photos, et

commentaires.

4.2 Présentation de la ville de Jijel

4.2.1 Situation

Jijel ou djidjel ville du nord-est de l'Algérie situé entre les méridiens 5° 25 et 6°30 Est de

Greenwich, et entre les parallèles 36°10 et 36°50, hémisphère Nord. Elle est située à 360km à

l'Est de la capitale Alger. La Wilaya de Jijel s'étend sur une superficie de 2398,69 km2 avec une

façade maritime de 120 km. (Rahal, 2011)

Figure 43 : Situation géographique de la ville de Jijel

Source : (Rahal, 2011)


56

4.2.2 Analyse climatique

Les zones climatiques peuvent être classées en deux grandes catégories :

Zone climatique d’hiver ;

Zone climatique d’été.

La région de Jijel présente par sa situation au bord du littoral, la totalité des caractéristiques

climatologiques des régions méditerranéennes maritimes. Elle est considérée parmi les régions

les plus pluvieuses de l'Algérie. Elle appartient au climat méditerranéen, pluvieux et doux en

hiver, chaud et humide en été. Elle fait partie de la zone climatique: (RAHAL, 2011)

- D’hiver H1A littoral-mer : qui a des hivers doux avec des amplitudes faibles ;

- D’été E1littoral : qui a des étés chauds et humides, l’écart de température diurne est faible.

4.2.2.1 les conditions solaires

Dans la thèse de Doctorat, N. Zemmouri a proposé un zoning lumineux propre à l’Algérie

basé sur le calcul par simulation informatique, à l’aide du logiciel « Mat light », des éclairements

lumineux horizontaux ainsi que sur la base de données de la NASA sur la nébulosité. (Kardache,

2017). Ce zoning comporte quatre grandes zones climatiques lumineuses, chaque zone est

caractérisé par des caractéristiques (niveau d’éclairement et type de ciel). (Voir figure 46).

La ville de Jijel est située à la zone 1 avec un niveau d’éclairement de 35 Klux et un type

de ciel semi couvert.

Figure 45: Les zones climatiques d’été en Algérie

source : (BOUKHABLA Moufida. 2015) Figure 44 : Les zones climatiques d’hiver en Algérie.

Source : (BOUKHABLA Moufida. 2015)


57

4.2.2.2 Micro-climat

Précipitations

La ville de Jijel est caractérisée par de fortes pluies à partir du mois de septembre au mois de

janvier, puis une décroissance régulière jusqu’au minimum estivale.

Au mois de janvier la précipitation :

cumul sur 1 mois : 275 mm ;

maxi sur 24h :47 mm ;

cumul total : 275 mm.

Au mois de septembre la précipitation :

cumul sur 1 mois : 34 mm ;

maxi sur 24h :32 mm ;

cumul total : 459 mm.

Les précipitations annuelles varient entre 800mm et 1000 mm de pluie par année.

Figure 46: Zoning de la disponibilité de la lumière naturelle en Algérie.

Source : (Zemmouri, N. 2005)

Figure 47: Précipitation en 2017.

Source (www.infoclimat.fr/climatologie/annee/2017/jijel-achouat/valeurs)


58

Les Vents

La wilaya de Jijel est sollicitée par deux vents dominants : les vents Nord-Ouest et du Nord

Est. Le vent du Nord-ouest d’Octobre à Avril, et le vent du Nord-est entre Mai et Septembre.

Humidité

Les valeurs moyennes d’humidité sont général très élevées toute l’année. Le minimum

est de 68%, il s’observe au mois de Mars et le maximum 76% au Janvier .

Températures

Les températures de la région sont caractérisées par des adoucissements grâce à la présence

d’une couverture végétale d’une part et de la mer d’une autre part :

₋ La température moyenne au mois de mai est de 20°c ;

₋ La moyenne maximale est enregistrée au mois d’Aout avec 32,9°c ;

₋ La moyenne minimale est au mois de janvier avec 9 °c.

4.3 Présentation de projet choisi (maison de culture).

4.3.1 Critère de choix de l’objet d’étude

Pour vérifier nos hypothèses de départ, nous avons pris un équipement culturel (la maison de

la culture OMAR OUSSEDIK) de la ville de Jijel comme cas d’étude, qui nous permet de voir

comment gérer la lumière pour assurer un confort visuel optimale, il présente une variation

typologique d’éclairage naturel (zénithale et latérale) (voir figure 50), Notre choix est également

été motivé par la disponibilité de la maison de culture et le pouvoir d’accéder à tout moment

pour faire notre étude.

Figure 48: Figure 47: La température en 2017 a Jijel.

Source :( www.infoclimat.fr/climatologie/annee/2017/jijel)


59

4.3.2 Définition

C’est un établissement géré par l’état et une municipalité chargée de rendre accessible à la

société le plus grand nombre d’ouvrés capitales des patinoires culturelle. Elle est obligatoirement

dans une ville de capacité de 10000 habitants elle peut même être de capacité régionale.

C’est un lieu qui favoriser l’échange culturel, artistique, et la communication entre les

déférentes catégories social. (Mahi Ahmed, 2013)

4.3.3 Situation

La maison de la culture Omar Oussedik est située à l’Est du centre-ville de la willaya de Jijel.

Elle est implantée sur un site urbain (EL AKABI). S’étalant sur une superficie de 11300 m².

Elle a été inauguré officiellement au publique en septembre 2007, il est caractérisé par une

architecture moderne, dispose principalement d’un hall d’exposition, et d’une salle de spectacle

de 1000 place médiathèque, salle de lecture, salles de répétition ,de musique, de danse et atelier

de peinture et de broderie.

Figure 51: Situation de la maison de la culture (cas d’étude).

Source : (Google Earth.)

Figure 50: Maquette de la maison de culture.

Source :( Auteur). Figure 49: Les différentes composantes de la

lumière retenue dans la maison de culture.

Source :( Auteur)


60

4.3.4 Description du cas d’étude

. La maison de culture est englobé les caractéristiques de l’architecture moderne et

l’architecture islamique maghrébine pour cela la création d’un ‘atrium représente le hall central

du bâtiment, espace de circulation et d’exposition, il a une forme cylindrique entourée par des

coursives qui desservent les espaces adjacents, le volume de l’atrium est de 2844,62m3 couvert à

100% par une coupole vitrée (de 15.5 m de diamètre. Et 4m de hauteur).

Le projet présent un monobloc composé de deux formes majeures, ou le concepteur a utilisé

au niveau du plan des formes géométriques variées : octogone pour la salle de spectacle, demi-

cercle et rectangles pour les locaux multifonctionnels, il se développe sur trois niveaux, chaque

niveau réservé par des espaces déférentes.

Figure 54 : Le plan de RDC de la maison

de culture.

Source : (Auteur)

Figure 55: Le plan de1er étage de la maison de

culture.

Source : (Auteur)

Figure 52 : Vu sur le hall central.

Source :( Auteur)

Figure 53: La façade principale.

Source :( Auteur)


61

4.3.5 Représentation de l’espace choisi (la salle de lecture)

La salle de lecture est un grande espace aménagé de manière à recevoir un nombre déterminé

de lecteurs, de dimension particulièrement vaste à fin de facilité l’aménagement et la circulation.

Notre recherche se porte sur la salle de lecture de cette maison de culture, qui se trouve au

niveau de troisième étage, de forme irrégulière, qui a une surface de 100 m², elle est orientée

vers Sud-Ouest, elle est éclairée par des ouvertures latéraux.

Figure 56: Le plan de 2eme étage.

Source : (Auteur)

Figure 58: L’intérieur de la salle de lecture.

Source :(Auteur) Figure 59: L’entrée de la salle de lecture.

Source : (Auteur)

Figure 57: La salle de lecture.

Source :( Auteur)


62

4.4 la simulation de projet choisi (maison de culture).

4.4.1 La Simulation Numérique

La simulation numérique est devenue un outil fiable et très important dans la conception et la

planification de tout projet d’éclairage. Pour l’architecte, la simulation doit permettre de valider

rapidement des options fondamentales (implantations, structure, ouvertures, etc.) D’explorer et de

commencer à optimiser certains choix pour un meilleur confort. (Lavigne.P, 1998)

L’analyse de l’éclairage par simulation se fait dans une perspective d’intégration des paramètres

physique et climatique au processus de conception des bâtiments, elle permet aussi l’évaluation et

le contrôle de l’éclairage des projets.

La plupart des outils de simulation s’inscrit dans la problématique de la haute qualité

environnementale, qui est facile à manipuler et donne des résultats qui sont proche de la réalité.

Parmi des nombreux outils, notre choix s’est portée sur la simulation d’éclairage par logiciel

ECOTECT ANALYSIS version 2010, il est plus adapté aux architectes avec ses résultats en

formes visuelles. (I3ER, 2007)

4.4.2 Présentation de logiciel de simulation Ecotect

ECOTECT est un outil d'analyse simple et qui donne des résultats très visuels. ECOTECT a

été conçu avec comme principe que la conception environnementale la plus efficace est à valider

pendant les étapes conceptuelles du design. (I3ER, 2007)

Il permet une analyse lumineuse des espaces architecturaux et des ensembles urbains, à travers

l’évaluation du facteur de lumière du jour, du niveau d’éclairement et des rayonnements solaires

incidents sur les surfaces, vitrées et opaques.

4.4.3 La description de la méthode de simulation

4.4.3.1 Configuration et paramétrage de l’outil

On commence d’abord par le paramétrage du logiciel ECOTECT, avant d’importer les

espaces à évaluer, nous chargeons d’abord le fichier climatique de la ville de Jijel.

4.4.3.2 La modélisation des espaces

Après le paramétrage du logiciel, l’étape suivante consiste la modélisation en 3Ddu modèle

d’étude par zones après l’importation du fichier DXF. (Voir figure 60).


63

Après l’importation des différentes espaces vers ECOTECT, (Voir figure 60), à l’aide de la

barre ‘’modélisation’ ’de l’Ecotect, on a modelé la 3D de la maison de culture (Voir figure 61)

Figure 60: l’importation de fichier DXF.

Source : (Ecotect Analysis 2010).

Figure 61: La modalisation en 3d.



64

Après la modalisation de la maison de culture en 3d par ECOTECT, (Voir figure 60), l’étape

suivante est l’affectation des matériaux (choix les type de verres). (Voir figure 62).

4.4.3.3 Le réglage de la période à simuler

L’étude d’éclairage des espaces intérieurs dépend énormément du climat et de

l’environnement, à savoir la lumière naturelle, plus précisément l’éclairage diffus. Une étude sur

ce dernier est nécessaire pour une évaluation conforme.

ECOTECT est capable de simuler les données relatives durant toute l’année. Cependant, comme

notre cas d’étude est un équipement culturel, donc notre période d’analyse est illimité,

Nous choisissons les journées suivantes : 09 mai -21 juin -18 décembre pour les motifs

suivants :

Le 09 Mai

Correspond au jour le plus ensoleillé, ou le soleil prend (l’altitude de 68.9° à 12 :00h). Il se

caractérise par la présence d’une quantité de la lumière directe très importante, et lumière diffuse

moins importante.

Figure 62: détermination de type de verre pour les ouvertures.

Source :( Ecotect Analysis 2010)


65

Le 21 Juin

Correspond au solstice d’été, ou le soleil prend une maximum altitude pendant toute l’année

(altitude est 73.4° à 12 :00h). Il se caractérise par une quantité de lumière diffuse importante par

rapport à la lumière directe.

Le 18 Décembre

Correspond au jour le moins ensoleillé selon le résultat de lecture de fichier climatique de

Jijel par l’Ecotect (voir figure 65), ou le soleil prend (l’altitude de 29.3° à 12 :00h)

Figure 63: Diagramme de variation de la lumière au 09 Mai.


Figure 64 : Diagramme de variation de la lumière au 21 Juin.



66

Nous choisissons les durées de 10h de matin et 15h en tant qu’heures de pointes.

4.4.3.4 Le projet objet de simulation dans son environnement immédiat

Le projet étudié est situé dans une zone sans obstacles ni naturel ni artificiel. Le projet est

orienté vers le Nord. La salle de lecture (objet d’étude) est orientée vers le Nord-Est, elle est

éclairé directement à partir des ouvertures fixés à l’extérieur et indirectement à partir des

ouvertures qui donnent à l’intérieur d’un espace de circulation couvert par une coupole vitrée.

Figure 65: Diagramme de variation de la lumière au 18 Décembre.

Source : (Ecotect Analysis 2010)

Figure 66: Le projet dans son environnement immédiat.

Source: (Ecotect Analysis 2010)


67

4.5 Les grilles d’analyses de la salle

On a opté pour une disposition de la grille à 80 cm, l’altitude qui correspond à la hauteur du

plan de tables de lecture dans la salle.

Avant de présenter chaque résultat, un diagramme on montre la variation de la lumière dans la

journée indiquée, pour avoir une idée sur la qualité et la quantité de la lumière y accédée. Les

résultats représentent le niveau d’éclairement à l’intérieur de la salle d’exposition qui est exprimés

sous format de grilles pour apprécier la lumière dans toute la salle.

Tableau 6: Les résulta de l’analyse a 10 :00-15 :00 h. (Le 09 Mai).


Le 09 Mai à 10 :00 h Le 09 Mai à 15 :00 h

L’analyse de la grille de lumière réalisée par Ecotect, pour la journée du 09 Mai à 10 :00h

présente une concentration l’éclairement dans la partie proche à l’ouverture (1165 Lux),

l’éclairement touche une valeur de 1725Lux dans certain espace de la salle, le reste de la salle est

d’un éclairement de 605 Lux.

Pour la journée du 09 Mai à 15 :00h, présente une concentration l’éclairement dans la partie

proche à l’ouverture (1165 Lux), le reste de la salle est d’un éclairement de 605 Lux.


68

Tableau 7: Les résulta de l’analyse a 10 :00-15 :00 h. (Le 21 juin).

Source : Ecotect Analysis 2010

Le 21 Juin à 10 :00h Le 21 Juin à 15 :00h

L’analyse de la grille de lumière réalisée par Ecotect, pour la journée du 21 Juin à 10h :

Présente une concentration l’éclairement dans la partie proche à l’ouverture (1706 Lux),

l’éclairement touche une valeur de 2285Lux dans certain espace de la salle le reste de la salle est

d’un éclairement de 606 Lux.

Pour le jour 21 juin à 15 :00 dans la salle, relève une concentration de l’éclairement dans la

partie proche de ouvertures (1141 Lux), puis cette valeur se commence à se décroit chaque fois

on s’éloigne de cette dernière, et atteindre la valeur la plus baisse 581 Lux.

Tableau 8: Les résulta de l’analyse a 10 :00-15 :00 h. (Le 18 Décembre).


Le 18 Décembre à 10 :00h Le 18 Décembre à 15 :00h


69

L’analyse de la grille de lumière réalisée par Ecotect, pour la journée du 18 décembre à

10 :00h, Présente une concentration l’éclairement dans la partie proche à l’ouverture (1168 Lux),

l’éclairement touche une valeur de 1728Lux dans certain espace dans d’autre et de 2288Lux de

la salle, le reste de la salle est d’un éclairement de 608 Lux.

Pour la journée du 18 décembre à 15 :00h, Présente une concentration l’éclairement dans la

partie proche à l’ouverture (1156 Lux), l’éclairement touche une valeur de 1706 Lux dans certain

espace, le reste de la salle est d’un éclairement de 606 Lux.

4.6 Analyse et interprétation des résultats

4.6.1 L’analyse des résultats

Comme on l’a déjà cité la méthode d’évaluation numérique pour déterminer les niveaux

d’éclairement approprie dans la salle de lecture, on a choisi plusieurs points de référence sur une

hauteur de 80 cm du plancher (la hauteur d’une table de lecture). Ainsi on va faire cette

évaluation sur la base des données extraites de neuf points.

Dans ce qui suit on va présenter les résultats retenus par simulation des trois cas, sous forme

de graphes, selon les points de référence (A, B, C) pour un niveau d’éclairement de 80cm de

hauteur. On a choisi une seule journée (le 18 décembre) parce que le logiciel Ecotect Analysis

Figure 67: Situation en plan des points de référence.

Source : (Auteur)


70

2010 à considère le ciel autant qu’un ciel couvert donc les résultats dans les quatre saisonniers

sont presque les mêmes avec une différence négligeable.

Tableau 9: Evaluation d éclairement des références.

Source : Auteur

Point 01 Point 02 Point 03

A 434,13 lux 350,85 lux 213,35 lux

B 313 ,80 lux 286,41 lux 224,15 lux

C 213,35 lux 224,15 lux 285,51 lux

L’éclairement moyen à 80 cm dans l’axe A est de 332 ,83 lux ;

L’éclairement moyen à 80 cm dans l’axe B est de 274 ,78 lux ;

L’éclairement moyen à 80 cm dans l’axe C est de 241 ,00 lux.

Une faible différance de 6% entre l’éclairement dans l’axe (A) et l’axe (B) et de 0.5 % entre

l’axe(B) et l’axe (C), et elle est de 10% entre l axes(A) et (C), c’est une répartition presque

uniforme.

Figure 68: Rapport éclairement /position axe A .B.C.

Source : Auteur

Figure 69: Rapport éclairement /position axe 1 .2.3.

Source : Auteur


71

Tableau 10: Evaluation d éclairement des axes 1.2.3.

Source : (Auteur)

A B C

1 434,13 lux 313 ,80 lux 224,15 lux

2 350,85 lux 286,41 lux 224,15 lux

3 213,35 lux 224,15 lux 285,51 lux

L’éclairement moyen à 80 cm dans l’axe 1 est de 324 ,03 lux ;

L’éclairement moyen à 80 cm dans l’axe 2 est de 287 ,13 lux ;

L’éclairement moyen à 80 cm dans l’axe 3 est de 241 ,00 lux.

Une faible différance de 3% entre l’éclairement dans l’axe (1) et l’axe (2) et de 4 % entre l’axe

(2) et l’axe(3), et elle est de 8% entre (l) axes (1) et (3). C’est une répartition presque uniforme.

La lecture des différents résultats concernant le niveau d’éclairement montre que pour la

plupart des positions les niveaux d’éclairement moyens mesuré à 80 cm entre axe A et B et C se

rapproche, avec une faible différence de 5% à 10%. Et entre axe 1, 2,3 est aussi se rapprochent,

avec une faible différence de 3% à 8%.On peut dire que y a-t-il une réparation uniforme.

4.6.2 La comparaison avec la norme

Sachant que le niveau de l’éclairement influence directement le confort visuel des lecteurs, il

est recommandé d’assurer un éclairement de 300 à 750 lux, et d’éviter l’éblouissement et

l’obscurité. On faire la comparaison avec la quantité d éclairement dans les axes A, B, C et

normes.

Tableau 11: Evaluation d éclairement des positions A.B.C.

Source : (Auteur)

Position niveau de l’éclairement Norme d éclairement

A1 434,13 lux Selon la norme

A2 350,85 lux Selon la norme

A3 213,35 lux Hors la norme

B1 350,85 lux Selon la norme

B2 286,41 lux Hors la norme

B3 224,15 lux Hors la norme

C1 213,35 lux Hors la norme




72

Selon le tableau en remarque que les postions qu’ils ont proche d’ouverture sont conformes

aux normes les restes sont hors de normes.

4.6.3 La comparaison de l’éclairement moyen des axes A.B.C. avec la norme

d éclairement moyen qui est 500 lux :

Tableau 12: Evaluation d éclairement moyen des positions A.B.C.

Source : Auteur

Position niveau de l’éclairement Norme d éclairement

A 332 ,83 lux Hors la norme

B 286,41 lux Hors la norme

C 224,15 lux Hors la norme

Le tableau montre que les valeurs obtenues dans les ’axe A, B, C sont inferieure par rapport

aux normes recommandé.

Après l’étude des résultats qu’ils étaient extraire à partir des diagrammes et les tableaux

on peut dire que malgré elle a des zones d’éclairement uniforme mais elle est sombre

provoque un risque d’inconfort visuel.

4.7 Recommandations

D’ après les résultats obtenus, l’objet d’étude qu’est la salle de lecture de la maison de

culture à Jijel est sombre. Elle a un niveau d éclairaient insuffisant, pour assurer le confort

visuel il est nécessaire de faire des réglages et des modifications, comme suit :

Redimensionner les ouvertures de façades par l’augmentation de surfaces de la baie pour

but de bénéficier au maximum de lumière naturel ;

Transformer les fenêtres qui sont petites et verticales par d autre en longueur ;

L’intégration des ouvertures zénithales, pour améliorer les niveaux d éclairement et

assurer l’uniformité de lumière dans toute la salle ;

Modifier la façon d’éclairage artificiel récent par d’autre d’une façon étudier assure

uniformité, et d’éloigner de l’éblouissement.

Les recommandations à généraliser sont devisé sur cinq parties essentielles :

Orientation ;

Optimisation les proportions ;

Optimisation des ouvertures ;


73

Matériau de transmission ;

L’éclairage artificiel.

4.7.1.1 Orientation

On a déjà vue dans le « chapitre 1 » que le choix d’orientation d’un local assiste sur quatre

critères fondamentaux : accès et fonctionnalité, vue, bruit et l’efficacité énergétique, elle est

déterminante pour le confort visuel. Toutes les orientations apportent de l'éclairage naturel mais il

est cependant préférable de placer les ouvertures de telle façon que le soleil puisse pénétrer à

l'intérieur d'un local au moment où il est le plus utilisé.

On a vue aussi que l'orientation nord assure la meilleure qualité lumineuse car elle bénéficie toute

l'année d'une lumière égale et du rayonnement solaire diffus, suscitant peu d'éblouissement, mais

qui peut être insuffisante dans de nombreux cas.

Les orientations est ou ouest présentent des caractéristiques identiques : possibilité

d'inconfort visuel par éblouissement et surexposition en été. Ces deux orientations sont à éviter,

dans la mesure du possible, car elles sont sources d'apports solaires à des moments de l'année où

ceux-ci risquent de générer de la surchauffe dans le bâtiment.

4.7.1.2 Optimisation les proportions

Dans « le chapitre 1 » on montre que pour éclairer naturellement toute la surface d'un local,

sans avoir recours à des systèmes complexes de distribution lumineuse, il est préférable d'adopter

une faible profondeur de local et donc de diminuer la compacité du bâtiment.

4.7.1.3 Optimisation des ouvertures

Il est intéressant d'augmenter la surface des ouvertures afin de maximiser la quantité de

lumière dans les locaux.

Forme des ouvertures

Dans « le chapitre 1 » on a abordé que l'éclairement du fond du local ainsi que l'uniformité

d'éclairement augmentent avec la hauteur de la fenêtre, pour une même surface vitrée, une fenêtre

haute éclaire davantage en profondeur. L'idéal réside donc dans une fenêtre dont le linteau est

élevé.

Position des ouvertures

On a déjà vue dans le « chapitre 1 » que plus la fenêtre est élevée, plus la zone éclairée

naturellement est profonde et meilleure est l'uniformité d'éclairement.


74

4.7.1.4 Matériau de transmission

« Le chapitre 1 » explique aussi le choix du matériau de transmission utilisé (généralement,

un vitrage) influence également la lumière transmise. Qui peut être transparent ou translucide,

etc. La quantité de lumière naturelle qui pénètre dans le bâtiment est d'autant plus grande que le

facteur de transmission lumineuse du matériau de transmission est élevé.

4.7.1.5 L’éclairage artificiel

Très souvent dans les zones proches des fenêtres, l'éclairage artificiel n'est nécessaire que le

matin, le soir ou la nuit. En journée, l'éclairage naturel est suffisant pour assurer le confort visuel.

Dans les locaux à plus faible niveau d'éclairage naturel, l'éclairage artificiel doit toujours

assurer un appoint. Un dosage fin de cet appoint par réglage continu du flux lumineux (appelé

"dimming") peut seul apporter une économie d'énergie. Dans ce cas, c'est le niveau d'éclairement

intérieur qui sert de grandeur représentative pour le réglage.

Avantages

L'éclairage artificiel est constamment réajusté en fonction des apports naturels et cet

ajustement n'est pas perçu par l'œil humain ;

La majorité des paramètres influençant l'éclairement d'un plan de travail sont pris en

compte grâce à la mesure dans le local ;

La surconsommation inévitable de l'installation du fait de son surdimensionnement

(intégration dans les calculs d'un facteur de vieillissement et de salissement de

l'installation) est réduite.

Figure 70: La quantité de lumière naturelle qui pénètre à

travers 3type de vitrage

Source : mi@ephttp://miaep.cerma.archi.fr/spip.php?article18


75

Inconvénients

Le choix de la position du capteur et le réglage indépendant des différentes rangées de

luminaires peut être délicat ;

L’investissement est plus élevé car on a besoin d'un système par local. (Energie +, 2004)

Intégration de lumière artificielle dans une salle de lecture

- Le zonage de l’installation d’éclairage artificiel est fait en fonction de la lumière naturelle

disponible.

- La régulation du flux des lampes en fonction de la présence de la lumière naturelle ;

- On assure l’absence d’éblouissement, l’éclairement suffisant, l’absence de réflexion,

absence d’ombre, lorsque de l’intégration de l’éclairage artificiel.

Figure 71: Le zonage de l’installation d’éclairage artificiel.

Source :( Energie+,2004)

Figure 72: Intégration de lumière artificielle avec la lumière naturelle.

Source : (Legrand, 2003)


76

4.8 Conclusion

L’apparition des outils informatiques qui sont spécialisés en éclairage, l’étude de la lumière

naturelle et même artificielle en architecture est devenue un phénomène facile à étudier.

Lorsqu’on assura un bon éclairage on assura aussi le confort visuel et on garantira une bonne

attraction à la lecture auquel.

On a choisi la salle de lecture comme échantillon pour cette étude car elle est la seul zone qui

nécessite un confort visuelle optimale. Elle nécessite l’intégration de deux types de lumière

naturelle et artificielle. Après l’étude, on a généralisé quelque recommandation pour une salle de

lecture qui comporte un bon confort visuel, on trouve que la meilleure orientation pour une salle

de lecture c’est le Nord, aussi que élargir les ouvertures de la salle et les alimenter par un type de

vitrage clair pour permettre à une bonne pénétration de lumière à l’intérieur ainsi que disposer

ses ouverture à une altitude supérieur à 80 cm , ainsi que l’intégration d’éclairage artificiel de

façon à respecter la lumière naturel présente et d’éviter l’éblouissement, l’ombre et la réflexion

assurent l’uniformité.

Figure 73: Installation de l’éclairage artificiel,

Source : (Eclairage design, 2017)


77

CONCLUSION GENERALE

Dans notre recherche nous sommes intéressés à la fois de traite la problématique de la prise

en compte le confort visuel et l'intégration des ambiances lumineuse précisément, qui produite

par la lumière dans les équipements culturel, où il est nécessaire d’optimiser la lumière naturel le

plus moins possible.

D’après l’étude qui on a fait on confirme notre hypothèse concernant l’obtention d’un confort

visuel optimal dans un équipement culturel, et qu’il faut étudier le rapport lumière, ambiance et

espace. Aussi ont affirmé d’après cette recherche que la lumière naturelle a des effets positifs et

significatifs sur les performances intellectuelles des personnes, leur santé et leur assiduité.

Nous savons que dans tout projet architectural, la prise en compte des ambiances doit se faire dès

les premières phases de la conception. Et du point de vue de la durabilité, la lumière du jour

constitue une ressource naturelle, propre et inépuisable. Donc elle est devenue un élément

principal dans cette phase, pour l’architecte la phase d’esquisse est importante car il doit utiliser

de manière intelligente et appropriée afin d’assurer le confort visuel, d’accroître le facteur de

productivité d'un espace, d’améliorer considérablement son esthétisme et réduire la

consommation d’énergie, mais une mauvaise utilisation peut provoquer l’inconfort.

Dans ce sens, les fenêtres ont pour but principal de permettre la pénétration de lumière naturelle à

l’intérieure des espaces, mais il faut garder à l’esprit que créer un environnement visuellement

plaisant est également important afin de créer un sentiment de bien-être. L’excès d'éclairage ou

l'absence de contrôle peut provoquer des effets négatifs ou apporte la sensation d’inconfort,

Parmi les sources d’inconfort les plus gênants nous récitons: la présence des taches solaires

gênants, l'éblouissement et la réflexion des rayons solaires. Il faut que les architectes cherchent à

l’éviter par le recours à des systèmes de modélisation de la lumière naturelle sans cacher la

fenêtre et réduire le niveau d’éclairement de l’espace.

La façon dont la lumière naturelle est fournie par les ouvertures est donc déterminante de la

qualité des milieux. C’est en ce sens que l’intégration des concepts du confort visuel dans le

processus de conception architecturale et de réalisation de ces équipement devient de plus en plus

inévitable.


78

Pour cet effet, des architectes actuels, et parmi les plus célèbres, ont proposé des solutions

architecturales, Pour résoudre les problèmes d’éclairage naturel dans les bâtiments, les solutions

basées sur des baies placées en toiture, ou en imposte périphérique, assemblé à des surfaces

jouant le rôle de diffuseur.

Pour le problème de la consommation énergétique on trouve qu’il y a une mauvaise exploitation

de la lumière naturelle, nous avons constaté au sein de l’équipement qui on a étudié, un

gaspillage énergétique extrême provenant de la consommation d’un éclairage électrique

enclenché dans les salles de lecture en présence d’un éclairage naturel abondant, et qui nous

pouvons le profiter.

Dans la gestion d’une installation d’éclairage dans ce type d’équipement, et pour obtenir un

maximum d’efficacité, les techniques d'éclairage naturel doivent être harmonisées avec le

système d'éclairage électrique. Il existe un système de contrôle automatisé de l'éclairage appelé «

les atténuateurs » qui règlent l'intensité lumineuse de manière à toujours obtenir l'éclairement

souhaité aux bureaux et aux différents espaces de l’équipement.

A la fin on constate que le choix de matériaux, d’implantation, d’usage, d’ambiances, de

symbolisme et du toucher même la notion de développement durable peut être des réponses

architecturale a une recherche créatrice et aussi pour obtenir un projet réussie.


79

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85


I

ملخــص:

من ابراز الاحجام المباني، اذ تمكناضفاء الاهمية على بإمكانها المعمارية اذ المنشآتتلعب الاضاءة دورا هاما في

الداخل.البصرية والنفسية لمستخدمي البناية من وتحقيق الراحةالهندسية من الخارج

ان النشاطات التي تقام تصميمها، اذمختلف مراحل الاضاءة بمختلف مصادرها مكانة مهمة في الثقافية، تلعب المنشآتفي

البصرية.تحقق الرفاهية متجانسة مثاليةبداخلها من عروض ودراسة لها علاقة مباشرة بحاسة البصر والتي تستدعي بيئة

حة من هده الدراسة هو الوصول لحلول عملية باستخدام برامج التشبيه تهدف الى خلق وسط داخلي يضمن الرا الهدفان

الاستفادة القصوى من الانارة الطبيعية وضمان توزيعها المنتظم واحترام مقاييس الاضاءة الضرورية لكل جزء من والبصرية

يمكن من خلق جو فني لمصادرها الصناعية مع استهلاك اقل قدر من الطاقة مما المنتظمهذه المرافق كما يتوجب التوزيع

ة.والنفسيجمالي ويحقق الراحة البصرية

المرافق ،استهلاك اقل قدر من الطاقة ،بصريةال الراحة الصناعية، المصادر الطبيعي، الانارة، الضوء :كلمات مفتاحية

.الثقافية


II

Résumé :

L'éclairage joue un rôle très important dans les équipements architecturaux. Il nous permet

la précision des conceptions architecturales et d'atteindre un confort visuel et psychologique des

utilisateurs.

Dans les équipements culturels, l'éclairage joue un rôle primordial dans toutes les étapes de sa

conception. Les activités, les études et les présentations qui y exercées ont un rapport direct avec

la vision. Donc, ça nécessite un environnement homogène parfait qui mène à un confort visuel.

Le but de cette étude est d'atteindre des solutions pratiques en utilisant des programmes de

simulation visant à créer un milieu interne qui assure le confort visuel en profitant le maximum

de l'éclairage naturel , assurant une distribution régulière d’éclairage naturelle , le respect des

normes d'éclairage nécessaires pour chacune de ces compartiments architecturales avec une

distribution régulière des ressources artificielles qui exigent moins de consommation d'énergie.

Cela permet la création d'une atmosphère esthétique et procure un confort visuel et

psychologique.

Mots clés : la lumière, Eclairage naturel, ressources artificielles, confort visuel, moins de

consommation d'énergie, équipements culturels.


III

Abstract:

Lighting plays a very important role in architectural equipment. It allows the precision of

the architectural designs and to achieve a visual and psychological comfort of the users.

In cultural facilities, lighting plays a key role in all stages of its design. The activities, studies and

presentations carried in such facilities are directly related to the vision. So, it requires a perfect

homogeneous environment that leads to visual comfort.

The purpose of this study is to achieve practical solutions using simulation programs aimed at

creating an internal environment that ensures visual comfort by taking full advantage of natural

lighting, ensuring a regular distribution of natural lighting, respect lighting standards required for

each of these architectural compartments with a regular distribution of artificial resources that

require less energy consumption. This allows the creation of an aesthetic atmosphere and

provides visual and psychological comfort.

Key words: light, Natural lighting, artificial sources, visual comfort, less energy consumption,

cultural facilities.


IV