Eclairage

La lumière naturelle est la moins coûteuse des sources d'éclairage, mais elle peut nécessiter des protection contre la surchauffe, notamment dans les pays chauds (ici à Singapour)

Eclairage urbain ancien.

L'éclairage est l'ensemble des moyens qui permettent à l'Homme de doter son environnement des conditions de luminosité qu'il estime nécessaires à son activité ou son agrément.

Historique

Les sources de lumière : de la préhistoire...

Le soleil

• Le Soleil : Bien avant l'apparition du premier homme sur la mer, voilà à peu près quatre milliards d'années, notre étoile, que nous appelons le soleil, inondait déjà de lumière son cortège de planètes. Depuis, notre globe tourne autour du soleil en 365 jours 6 heures 8 minutes, tout en tournant sur lui-même et en cela il nous implique des "horaires d'éclairage" variables suivant les saisons. D'ailleurs, de nos jours, l'instauration de l'heure d'été et de l'heure d'hiver reste une contrainte économique dans laquelle la part énergétique due à l'éclairage n'est pas négligeable.

• Le foyer : La combustion des matériaux disponibles directement ou indirectement dans la nature (bois, bouse, tourbe...) constitue encore aujourd'hui une source d'éclairage pour les populations qui n'ont pas accès d'autres technologies. Des tripodes, braseros et autres améliorent la luminosité par rapport à un foyer disposé à même le sol.

Lampe à huile

Lampe à pétrole

• L'huile : Très tôt après la découverte du feu, on trouve la trace du plus vieux système d'éclairage: la lampe à huile. Les plus anciennes lampes à huile étaient constituées d'une simple pierre évidée dans laquelle une mèche trempait. On estime à 20 000 ans avant JC la datation de ces lampes, il est alors probable qu'elles furent utilisées par les hommes des cavernes préhistoriques. La lampe à huile se complexifia jusqu'au XVIIIe siècle en se rapprochant de la lampe à pétrole qui sera utilisé au XIX^e siècle, lorsque apparut l'huile de paraffine tirée de la houille et, plus tard du pétrole. Le perfectionnement des lampes à huile vise à obtenir un plus grand pouvoir éclairant et aussi à améliorer la stabilité de la flamme. Afin d'éviter les battements, on réalise un écoulement constant, suivant le principe des vases communicants en plaçant le réservoir à la hauteur de la flamme - et non plus en dessous - c'est le vase de Mariotte. On employait surtout des huiles de plantes très cultivées comme le colza, le navet ou l'œillet. G.Carcel invente un système d'horlogerie qui actionne une pompe horizontale assurant une bonne stabilité de la flamme. En 1784, la lampe d'Argand possède sa forme définitive pour l'éclairage domestique. Ce sont Argand et le pharmacien Quinquet qui assurent la commercialisation de leurs lampes.

• La bougie stéarique : Inventée au milieu du XIXe siècle vient ensuite envahir les habitations en raison de son faible prix. Son inventeur se nomme Eugène Chevreul. Bien sûr avant lui la bougie de cire était connue, et malgré son éclairage relativement brillant, son prix restait trop élevé, pour pénétrer dans tout les foyers.

• Le gaz : C'est aussi au XVIII^e siècle que l'éclairage au gaz connu en Chine depuis longue date, parvint en occident. Ceci grâce au principe de la distillation de la houille dans une enceinte close, dû à l'Ecossais William Murdoch et au français J.-P.Minckelers en 1792, qui rend la lampe au gaz véritablement utilisable. C'est après l'année 1800 que ces différentes techniques se font face. En 1820, on assiste réellement à la production industrielle de gaz par distillation de la houille, proposée par William Murdock. C'est à cette date que le gaz apparaît à Londres. En 1829 la rue de la Paix est la première rue de Paris à être alimentée au gaz. Nul doute que les études théoriques menées entre 1800 et 1850 en photométrie et en combustion, avec l'apparition du gaz, influent favorablement sur l'évolution technique des lampes.

...à la révolution industrielle

• Lampe à bulle ;
• Lampe à huile ;
• Lampe murale hc ;
• Bec de gaz ;

Les lampes électriques :

• lampes à arc ;

Filament incandescent

• Lampe à filament de carbone ;
• Lampe à incandescence à filaments de tungstène ;

• Lampe halogène Les lampes aux halogènes : Les lampes halogènes sont des lampes à incandescence. Cependant, elles possèdent en plus des propriétés remarquables. Dans les lampes à incandescence classiques, le filament de tungstène s'évapore peu à peu, déposant un voile noir sur la surface interne de l'ampoule ; l'efficacité lumineuse diminue. Dans les lampes halogènes, on a ajouté pour la première fois en 1959, en plus des gaz de remplissage habituels, des halogènes, iode ou brome, qui captent les atomes de tungstène avant qu'ils n'atteignent la paroi de verre, puis se déposent sur le filament : c'est le cycle régénérateur halogène. Cette réaction halogène-tungstène s'opère d'autant mieux que la température est élevée. Ce qui explique la forme des ampoules, courtes et fines, épousant au plus près le filament. Mais plus de chaleur, dans un petit volume, exige une enveloppe de verre capable de résister à plus de 600 °C à une pression de deux à trois atmosphères. La pression gazeuse est obtenue en plongeant, lors du remplissage, les ampoules dans de l'azote liquide. Seule la silice à quartz parvient à supporter ces contraintes (température de ramollissement vers 1020 °C). Cependant l'ampoule ne doit pas être touchée afin d'éviter tout dépôt de graisse qui en se cristallisant rende l'ampoule poreuse. Afin de pallier ce problème, des verres à double enveloppe ont été créés, ne nécessitant moins de précautions. Les lampes à halogène présentent l'inconvénient majeur d'être très gourmandes en électricité.

Lampe fluo-compacte

• Les lampes à décharges :
  • Le tube Néon ;
  • Le tube fluorescent ;
  • Les lampes fluocompactes ;
  • Les lampes à vapeur de sodium. Dans les lampes à vapeur de sodium, c'est le passage de la décharge électrique dans la vapeur de sodium à basse pression qui provoque une émission lumineuse quasi monochromatique située au début du spectre visible, vers 589 nm de longueur d'onde. Les lampes à vapeur de sodium basse pression sont constituées par un long tube en forme de U. Cela pour que soit obtenue la pression convenable de la vapeur, la paroi de la lampe doit atteindre une température voisine de 270 °C, ce qui implique un bon isolement thermique. Les lampes sont constituées d'un tube de 8 cm de diamètre et 12 cm de longueur. À l'intérieur de cette ampoule se trouve un gaz inerte (néon et argon), auquel on a ajouté un peu de sodium métallique. Cette lampe comprend une cathode recouverte d'oxydes émissifs et une ou deux anodes. Le filament constituant la cathode est d'abord porté à incandescence par un chauffage en courant alternatif, obtenu à l'aide d'un transformateur et la tension continue est appliquée sur les anodes. Afin d'accélérer l'échauffement et de réduire les pertes, l'ampoule est entourée d'un globe de verre à double paroi où le vide a été fait; ce globe protège aussi la lampe contre les chocs. De nos jours, pour certains modèles, l'allumage est obtenu via un préchauffage commandé par un starter thermique, suivant la technique mise en œuvre pour des lampes fluorescentes. C'est ce type de lampes de couleur orangé qui est souvent utilisé dans l'éclairage public et routier.
  • Les lampes à vapeur de mercure. L'arc à vapeur de mercure est produit dans un tube de verre de longueur dépassant souvent 1 mètre. C'est l'inventeur américain Cooper Hewitt qui le premier utilisa vers 1900 cet arc pour l'éclairage. Elles furent largement employées autrefois pour la prise des vues cinématographiques. À l'origine, la lampe à vapeur de mercure fonctionnait uniquement en courant continu. Pour permettre à l'arc au mercure de fonctionner sur courant alternatif, il faut le munir de deux anodes qui fonctionnent chacune pendant une alternance du courant, la colonne lumineuse étant toujours parcourue par un courant. Ce genre de lampes peut fonctionner sous différentes tensions et avec une fréquences de 25 Hz minimum.

Phare d'automobile à LED

** Les lampes photoluminescentes.

• Les diodes électroluminescentes composant électronique émettant des photons lorsqu'un courant (champ électrique) électrique parcourt la jonction (type : silicium ).

Le luminaire

Une collection de luminaire

C’est le nom de l'ensemble des systèmes permettant la diffusion de la lumière. Il est composé :

• D'une alimentation en énergie (câble, réservoir, etc.) parfois complété par un système annexe (ballast ou transformateur) ;
• D'une fixation de la source (culot, porte-mèche, etc.) ;
• D'un système de guide de lumière et/ou de réflexion (réflecteur, lentille, etc.).

Les luminaires actuels comportent en outre des systèmes de protection qui doivent être conformes à la réglementation (mise à la terre, etc.).

Formats

Au-delà de l'esthétisme, un luminaire est aussi défini par les critères de la source :

• Puissance de la lampe, (certains luminaires n'acceptent qu'un modèle de lampe, d'une seule puissance)

Lampe à plasma

• Forme de la lampe et position de fonctionnement (par exemple certaines lampes à décharge ne fonctionnent pas à l'horizontale)
• Modèle de douilles et de culots

Différentes familles de luminaires

• Les apparents
  • Suspendus : lustre, projecteur ;
  • Sur pied : lampadaire ; torchère
  • En applique : applique, console, etc.

• Les encastrés
  • Dans le plafond, souvent un faux plafond ;
  • Dans les murs.
  • Au sol

Les usages de l'éclairage

Histoire de l'éclairage public en europe

Le vitral est un exemple d'éclairage typique du Moyen Âge

Au Moyen Âge, les villes européennes baignent dans une quasi obscurité : flambeaux, lanternes ou "feux" sont utilisés pour se déplacer, pour éclairer des portes de ville, porches et cours, le sommet de tours, ...

Il n'y a donc pas d'éclairage public au sens administratif du terme (pas plus que d'espace public, et guère d'institutions publiques) mais dans de nombreuses villes, des ordonnances émanant de pouvoirs civils imposent une forme de balisage des rues, par exemple en imposant aux riverains de suspendre des « lanternes et chandelles ardentes » aux fenêtres.

Un ensemble d'usages et de traditions - feux de joie, décors lumineux des "joyeuses entrées" de princes, pratiques religieuses, ... - animent les villes lors d'événements.

Au XVII^e siècle, l'éclairage systématique des rues de Paris est attesté et s'améliore au XVIIIe avec l'invention du réverbère.

Les premiers essais de l’éclairage au gaz remontent au début du XIX^e siècle, de même que les premiers réseaux de distribution (quartiers et avenues de prestige). Après Londres qui éclaire dès décembre 1813 le pont de Westminster, grâce à la première usine à gaz, Bruxelles s'équipe progressivement à partir de 1819 pour devenir en 1825, la première ville d'Europe entièrement éclairée au gaz.

Fondamentalement, la révolution industrielle, le développement des villes et des échanges créent les besoins d'une extension et d'une gestion édilitaire des éclairages. Ceux-ci répondent à plusieurs objectifs : sécuriser les espaces urbains, permettre l'accroissement de la circulation et décorer les espaces les plus prestigieux (avenues centrales, gares, parcs et espaces d'expositions, ...). La lumière dans l'espace collectif présente un faste certain et les modèles de lampadaires ou de suspensions s'inspirent des luminaires de théâtres, de vestibules et de salons ; simultanément, le gaz révolutionne (tel que le montre les peintures de Turner) l'éclairage des salles de fêtes et des cafés et favorise certainement le travail de nuit : c'est toute la vie urbaine qui voit ses cycles modifiés, prolongés, intensifiés.

À partir de la fin du XIX^e siècle, l’éclairage public - déjà banalisé avec le bec de gaz - évolue avec les premières sources électriques : la lampe à arc permet l’éclairage de grandes avenues ou ronds-points et des illuminations urbaines spectaculaires. Les sources électriques ne supplantent le gaz que progressivement, avec l'invention de l'ampoule à filament et des sources à décharge. Simultanément, les architectes (Art déco et fonctionnalistes principalement) s'emparent des effets de la lumière artificielle, surtout pour l'expression de grandes verrières (grands magasins, cinémas, garages automobiles, ...), de la publicité ("néons") ou des pavillons d'exposition.

L’utilisation intensive de la voiture va dominer l'évolution de l’éclairage public à partir des années 1950 qui voient apparaître des normes photométriques, des systèmes d'éclairage hiérarchisés, une grande extension hors ville des voiries éclairées et des sources à décharge au sodium de plus en plus efficaces et puissantes.

L'éclairage urbain se renforce (en termes de niveaux et d'uniformité photométriques) dans ce créneau technologique ; le tourisme, le folklore, les traditions (feux d'artifices), les spectacles de rue entraînent en outre le développement d’illuminations permanentes (sites et bâtiments) ou occasionnelles (fêtes urbaines).

À partir des années 1980, l’éclairage public se voit intégré parmi les outils de mise en valeur des villes et du patrimoine, en particulier sous l'impulsion du Plan lumière de la Ville de Lyon (initié en 1989).

Simultanément, il intervient parmi les outils de revitalisation de territoires : noyaux commerciaux et touristiques, centres historiques, quartiers périurbains. Des thèmes nouveaux - sécurité des piétons, des cyclistes, agrément, intégration esthétique - complexifient le domaine et les normes, dont la circulation des voitures n'est plus le seul objet et suscitent de nouvelles typologies d'éclairages (par exemple : éclairage indirect, éclairage à deux nappes de hauteur, ...).

On note aussi, en marge des interventions publiques, des formes d’art public, les illuminations évoluant vers des interventions d’artistes (par exemple : « Land Art » expérimenté dans l’espace nocturne ; l’œuvre de James Turrell).

Éclairage des voiries contemporain

Il se définit par une typologie qui comporte :

• le typologie de la voirie (gabarit et caractéristiques des bâtiments, trottoirs, arbres, chaussées, mesure de la circulation, des commerces, des logements...
• la disposition spatiale des points lumineux
• les caractéristiques visuelles et techniques de tous les éléments de l'infrastructure : mâts ou consoles, luminaires, sources et miroirs, câbles, fixations, accessoires, ...
• des mesures de l'effet spatial selon des critères photométriques (mesures objectives et normes) et selon des appréciations subjectives (critères individuels, sociaux et culturels).
• un réseau d'alimentation, un système d'entretien, un système de gestion
• le coût d'investissement et d'exploitation du système et de son infrastructure en amont.

Chaque époque urbanistique de chaque ville peut être caractérisée par un "éclairage standard", entendu comme la typologie la plus répandue, la plus économique.

Dans les villes belges depuis les années 1970, l'éclairage standard représente :

• le plotage adaptée à tous les types d'espaces : ruelles, rues, avenues, autoroutes... en jouant sur la hauteur d'accrochage, la puissance ces sources, le nombre de pt lx, ... mais avec les mêmes caractéristiques d'ensemble et dans un même schéma photométrique, basé sur "la chaussée".

• des éclairages fixés tous les 30 m sous les corniches des maisons ou sur mâts, en recherchant des hauteurs les plus élevées possible, en général 9-12 m dans les rues de ville, 9 m en campagne, 9-15 m sur les grandes voiries urbaines ou autoroutières.

La disposition en plan la plus économique est unilatérale, les quinconces, vis-à-vis ou alignement centraux à double feux sont requis pour des espaces(largeur entre alignements) de plus de 12 m environ.

• des luminaires formés d'une coque portante opaque et d'une vasque transparente en général escamotable pour l'entretien du volume intérieur. Celui-ci comporte une source à décharge au sodium haute pression de 150 W en moyenne (50 à 400 W) centrée sur un miroir "routier" (distribution favorisant l'uniformité en voirie), et les auxiliaires électriques.

La forme, la transparence et la texture de la vasque influencent également la distribution de la lumière. La distribution lumineuse doit aussi tenir compte des ombres des mâts, consoles et accessoires (abat-jours, ...). In fine, elle permet de mesurer les facteurs d'éblouissement.

L'Ademe a montré^[1],[2] qu'on pourrait par ailleurs économiser beaucoup (de 35 à 50 %) d'électricité à confort d'éclairage et à sécurité égale avec du matériel, des horaires, un usage et un entretien adéquat de l'éclairage public.

Gestion administrative et économique

En Europe, la mission d'éclairer les villes généralement confiée au service des travaux des administrations communales, et pour les grandes voiries ou infrastructures à des administrations des routes.

• Ces administrations travaillent rarement en régie et délèguent une part de leurs missions à des entreprises généralement de droit public.
• Ces entreprises sont, en Belgique par exemple, des intercommunales dont une part du capital relève du secteur de l'électricité, au même titre que leurs fournisseurs et sous-traitants.

Elles exercent, selon les cas, dans les domaines suivants :

• concevoir les éclairages urbains sur base d'impulsions générales (renforcer, mettre en lumière blanche, ...) des communes, ou sur base de projets précis (dans le cas de projets d'urbanisme, de travaux de voirie plus importants, ...)
• gérer l'exploitation, les pannes, les interventions d'urgence sur le parc d'éclairage
• financer le parc d'éclairage du domaine public.

Usage Industriel

D’origine fonctionnelle, l'éclairage industriel doit répondre aux normes concernant l'éclairage des postes de travail. Ce type d'éclairage est spécialement adapté aux locaux où il est installé, où les contraintes de volumes, d'empoussièrement et de maintenance sont particulières. Dans les industries où sont effectuées des tâches de mécanique fine et de précision, ainsi que les secteurs de l'électronique, des renforts d'éclairage sur les postes de travail sont installés.

L'éclairage utilisé dans les locaux industriels est généralement de conception simple avec une recherche d'efficacité et de facilité d'emploi, munis de source peux consommatrice en énergie, de type fluo ou sodium. Certains secteurs industriels (chimique notamment) nécessitent l'emploi d'appareils protégés. Les industries où le rendu des couleurs est important (imprimerie) nécessitent l'emploi de lampes adaptées. Enfin certains processus industriels nécessitent l'emploi d'émissions lumineuses particulière type UV ou IR dans des procédés de :

• durcissement/polymérisation des résines,
• accélération photochimique,
• chauffage et séchage de peinture,
• thermoformage des matières plastiques,
• désinfection et stérilisation.

En France, pour 1999, l'éclairage représentait en moyenne 15% de la facture énergétique des industries.

Usage du secteur tertiaire

Les lampes fluorescentes sont majoritairement employées dans les luminaires tertiaires de bureau. Décrites à tort comme froides, les lampes fluorescentes permettent, bien disposées, une excellente uniformité d'éclairement. Apparent, suspendu ou encastré, l'éclairage de bureau est souvent complété par des lampes d'appoint pour répondre au besoin de personnaliser la quantité et/ou la qualité de l’éclairage sur chaque poste de travail.

En France, en 1999, l'éclairage représente en moyenne 30 % de la facture énergétique des immeubles de bureaux. Alors qu'il ne représente que 23 % de la facture énergétique des commerces.

Médical et hospitalier

• L’éclairage des locaux est essentiellement utilitaire.
• L’éclairage des salles d’opération, de certaines salles d’examens et de soins, ainsi que les salles de soins des cabinets dentaires et des prothésistes dentaires utilise des appareils d’éclairage adaptés (forts niveaux d’éclairements, contrôle des luminances, spectre des températures de couleur, bon IRC, etc.)
• Malgré les récentes recherches sur l'influence de la lumière dans les syndromes dépressifs, la luminothérapie est balbutiante.
• En France, en 1999, l'éclairage représente en moyenne 50 % de la facture énergétique des professionnels de la santé.

Éclairage de sécurité

Dans les lieux de travail ou accueillant du public, (magasin, hôtel, bureau, atelier), un éclairage dit de sécurité, ou de secours, est requit par la plupart des règlementations. Ces luminaires spécifiques se mettent automatiquement en fonction, lors des coupures de courant électrique ou dans les situations d'urgences (incendie, évacuation). Il émettent une lumière relativement faible, mais suffisante; Placés aux endroits stratégiques (changement de direction, porte, escalier, porte de sortie), ils balisent le ou les itinéraires vers la ou les sorties de secours.

Agriculture

Certains pays se sont fait une spécialité de la culture sous serre avec température et éclairage contrôlés afin d'accélérer le processus de maturation des plantes. Cette culture utilise des lampes émettant dans des longueurs d'ondes spécifiques aux plantes. De même, l'élevage intensif en batterie de la volaille utilise l'éclairage pour accélérer la croissance en raccourcissant le cycle diurne/nocturne.

Musées et galeries d'art

Depuis les années 1990, la fibre optique est utilisée pour véhiculer la lumière sur un trajet de quelques dizaines de centimètres depuis une source vers l'objet à mettre en valeur, permettant d'obtenir des éclairages ponctuels et discrets, pouvant être élégamment intégrés à une vitrine de présentation, et offrant l'avantage de rayonner très peu d'infrarouge, limitant ainsi le risque d'élévation de température à l'intérieur de la vitrine, néfaste aux œuvres d'art.

Arts et loisirs

Cathédrale de Puebla (Mexique)

L'éclairage joue un rôle primordial dans plusieurs activités artistiques, notamment en photographie, au cinéma, au théâtre et dans les spectacles où il est partie prenante de la mise en scène. On parle alors de lumière artistique. Il peut d'ailleurs contribuer à l'identité visuelle d'une publicité ou d'une émission de télévision. Certaines performances d'art moderne et des happenings sont aussi entièrement conçus à partir d'un éclairage original et sophistiqué. Il sert aussi parfois à mettre en valeur les monuments historiques ou les parcs et jardins, souvent dans le cadre d'un spectacle (son et lumière). Dans tous ces cas, l'éclairage est assuré par des projecteurs de différents types en fonction des effets recherchés.

Éclairage scénographique

Des projecteurs assurant l'éclairage d'un plateau de Télé Réunion.

Il est l'aboutissement de tous les autres principes d'éclairage et leur évolution logique c'est une approche conceptuelle sensible et technique qui est principalement reprise par trois professions :

- les éclairagistes qui sont des techniciens qui réalisent un décor lumineux travaillant pour des chorégraphes ou des metteurs en scène, leur travail consiste à travailler sur un espace définit la scène, a faire un choix de matériel en fonction des besoins de la pièce, des finances disponibles, et de prendre en compte les contraintes techniques des théâtres qui accueilleront ce spectacle. Leurs travail se fait en collaboration avec le metteur en scène, le chorégraphe et le ou la scénographe, sur un temps pouvant aller de quelques jours à quelques semaines appelé "répétitions",ensuite ces lumières propres à chaque spectacle seront sans cesse réadapter le plus fidèlement possible en fonction des lieux ou théâtres d'accueil dans le cadre d'une tournée par exemple.

- Le concepteur lumière souvent issu d'une formation hybride, à la fois artistique et technique, les concepteurs lumière maîtrisent l'ensemble des facteurs qui régissent un projet de lumière urbaine et architecturale : élaboration d'un concept original conforme à l'esprit du projet d'architecture ou d'aménagement, prise en compte de l'environnement nocturne existant, détermination des ambiances et de mises en scène, choix du mobilier, des appareils d'éclairage et des lampes, respect du programme, des niveaux d'éclairement, calcul des coûts d'investissement, prise en considération des contraintes techniques d'alimentation, de maintenance et de gestion. Ils conçoivent le projet d'éclairage et le traduisent visuellement au maître d'œuvre associé et au maître d'ouvrage . Dans le cadre d'une mission de co-maîtrise d'œuvre, du type d'une classique mission d'ingénierie, le concepteur lumière met au point le projet d'éclairage avec les professionnels qui lui sont associés, tout au long des différentes étapes d'études, et jusqu'au dossier de consultation des entreprises (D.C.E.). Il peut enfin mener des missions de consultance au sein d'une équipe pluridisciplinaire ou pour un maître d'ouvrage sur certaines phases d'un projet. Pour résumé celui-ci travaille sur un espace ouvert dans un délai long en général 15 ans (durée moyenne de vie pour une installation électrique).

- Le directeur de la photo ou chef opérateur c'est le responsable de l'image (cinéma). Il assure un rôle charnière entre la production, la réalisation et l'équipe technique. C'est à la fois un homme d'argent - le directeur photo doit gérer un temps de préparation qui coûte très cher, commander du matériel d'éclairage souvent onéreux, mais c'est aussi un créateur dans la mesure où il va discuter et élaborer avec le réalisateur les options photographiques du film. Le directeur photo doit aider le réalisateur à définir le climat visuel.

La scénographie peut rentrer chez le particulier grâce à la flexibilité de nouvelle technologie d'éclairage, la réduction des coûts de la domotique et la gestion centralisée de l'éclairage.

Législation

La réglementation française la plus complète est sans doute celle contenue dans le code du travail.

L'éclairage au travail

En France, l'éclairage naturel est recommandé sur le poste de travail, des exceptions sont prévues pour certaines professions, les laboratoires photographiques par exemple. Voir l'article R.232-1 du code du travail.

Concernant l'éclairage artificiel, la législation recommande et impose un certain nombre de dispositifs visant à adapter le niveau d'éclairement à la nature des travaux exécutés et à limiter la fatigue visuelle. Voir les articles R.232-7-1 à R.232-7-10 du code du travail. De plus, le législateur distingue :

• la notion de quantité de lumière, l'éclairement.

la réglementation fixe des seuils d'éclairement sur poste de travail. Ils sont exprimés en Lux en éclairement minimal à maintenir et varient suivant la nature de la tâche.

• la notion de qualité d'éclairage.

Où l'on aborde l'uniformité d'éclairement dans un local et le rendu des couleurs

• l'éblouissement.

Visant à adapter les luminaires à l'environnement et à limiter les surfaces réfléchissantes.

Éclairage et environnement

Le canon à lumière a commencé à être utilisé lors de la Première Guerre mondiale pour repérer les avions dans le ciel. Sur les navires il est aussi utilisé pour lancer des signaux lumineux (morse)

Lors de la fabrication, du fonctionnement et du recyclage...

L'éclairage est source d'une grande consommation d'énergie (environ 25% de la consommation totale d'énergie électrique^[3], avec une augmentation régulière de la consommation totale). Les lampes et tubes d’éclairage contiennent souvent des terres rares et des métaux lourds particulièrement toxiques et éco-toxiques (mercure en particulier, volatile et pouvant être sublimé si les lampes sont cassées lors de la collecte ou du recyclage).
L'éclairage public contribue aussi indirectement à l'effet de serre, générant environ 110g de CO₂ par kWh consommé^[4].
La législation européenne oblige depuis 2007 les vendeurs et fabricants à assurer le recyclage des lampes usagées et des composants électroniques associés, en fin de vie ou d'utilisation. Certains types de lampes sont interdits dans certains pays en raison de leur consommation excessive d'énergie)

Lors de l'utilisation

Lorsqu'il est mal conçu ou mal contrôlé, il peut être :

• source de nuisances (« lumière intrusive » chez les riverains, grésillements gênants, gêne pour l'observation astronomique, la circulation ou ou la navigation aérienne à cause de phares, de lasers, ou de canons à lumière ;
• source de risques et de dangers, par exemple d'incendie, d'électrocution, d'accident suite à un éblouissement ou de déclenchement de crises d'épilepsie sous certains éclairages stroboscopiques ;
• source de pollution lumineuse, avec des impacts immédiats ou différés pour l'environnement nocturne, notamment en troublant le rythme biologique de la faune et de la flore.

Effets indirects

Les dépenses d’énergie de l’éclairage, à 100% d’origine électrique, ont des conséquences environnementales de par leur mode de production. L’éclairage participe donc aux émissions de CO₂, gaz à effet de serre, et contribue au changement climatique.

En 1999 en France, on évalue la consommation de l’éclairage à 40 TWh par an, tous secteurs d’activités confondus. 12 % sont imputables à l’industrie, et 63 % aux activités tertiaires. Cela représente 11,9 % (tous secteurs confondus, y compris résidentiel) de l’électricité produite.

Les consommations se répartissent ainsi :

• Résidentiel : 10 TWh (25%)
• Industrie : 5 TWh (12,5%)
• Collectivités locales (dont éclairage public) : 5 TWh (12,5%)
• Commerces : 8 TWh (20%)
• Bureaux : 5 TWh (12,5%)
• Santé : 3 TWh (7,5%)
• Enseignement, sport, culture, loisirs : 3 TWh (7,5%)
• Cafés, hôtels, restaurants : 1 TWh (2,5%)

En dépit d'encouragements aux économies d'électricité et d'une notable amélioration de l'efficience énergétique de 1999 à 2004, la consommation finale continue à augmenter en Europe (UE-25). Les lampes basses consommation sont de plus en plus utilisées, mais l'éclairage extérieur se développe. Selon le Centre commun de recherche (CCR) de l'UE, de 2005 à 2006, la consommation a augmenté dans l'UE-25 dans tous les secteurs et notamment dans le tertiaire où l'éclairage (de jour souvent) est le premier postes de consommation électrique, 175 TWh consommés par an et 26 % de consommation électrique totale du secteur tertiaire^[5]. (+ 15,8 %). Les lampes consomment individuellement plutôt moins, mais elles sont de plus en plus nombreuses depuis 50 ans.

Voir aussi

Bibliographie

• L'éclairage: Notions de base, projets d'installations, exercices corrigés (5^e édition) de Patrick Vandeplanque, Editions TEC & DOC [1]
• (en) Light’s Labour’s Lost - Policies for Energy-efficient Lighting, 560 pages, ISBN 92-64-10951-X, 2006 (Voir (Agence internationale de l'énergie)
• L'éclairage par Roger Cadiergues, livret technique 12 pages, février 2009 pdf

Articles connexes

Candela - Candélabre - Éclairagisme - Halo lumineux - Indice de rendu de couleur - Lampadaire solaire - Lampe - Lumen - Lumière artistique - Luminothérapie - Lux - Plan lumière - Pollution lumineuse - Projecteur (spectacle) - Réverbère - Température de couleur

Lien externe

• Éclairage des lieux de travail. Notions de base

Notes et références

• Portail des technologies