De nombreux bâtiments reçoivent déjà beaucoup de lumière du jour. Pourtant, dans la pratique, l’éclairage est souvent laissé à pleine puissance. C’est notamment le cas sur les lieux de travail situés le long de la façade, dans les salles de classe dotées de grandes fenêtres ou dans les établissements de soins très vitrés. Ce n’est pas toujours nécessaire.

Avec le contrôle de la lumière du jour, vous adaptez la quantité de lumière artificielle à la lumière du jour disponible dans la pièce. Un capteur mesure la quantité de lumière présente, après quoi le système diminue ou commute automatiquement les luminaires. Le niveau de lumière reste ainsi en équilibre avec la situation dans la pièce.

Pour les installateurs et les concepteurs d’éclairage, le contrôle de la lumière du jour est particulièrement intéressant lorsque le confort d’éclairage, la normalisation et la conception intelligente se rejoignent. Elle permet d’éviter les consommations d’énergie inutiles, mais il est au moins aussi important que le niveau de lumière dans la pièce corresponde mieux à l’utilisation qui en est faite. Dans cet article, vous découvrirez ce qu’est exactement la régulation de la lumière du jour et comment elle fonctionne avec des capteurs.

Qu’est-ce que le contrôle de la lumière du jour ?

La régulation de la lumière du jour est une forme de régulation de l’éclairage dans laquelle l’éclairage artificiel est automatiquement adapté à la quantité de lumière du jour dans une pièce. Si la lumière du jour est abondante, l’éclairage est réduit ou partiellement éteint. Si la lumière du jour diminue, le système veille à ce que les luminaires fournissent à nouveau plus de lumière.

L’objectif du contrôle de la lumière du jour n’est pas seulement d’économiser de l’énergie. Il est au moins aussi important de maintenir un niveau de lumière utilisable et aussi constant que possible dans le lieu de travail, d’apprentissage ou de soins. Dans un bureau, par exemple, cela signifie qu’un poste de travail situé près d’une fenêtre ne reste pas inutilement suréclairé alors que le soleil fait déjà une grande partie du travail.

Le contrôle de la lumière du jour est principalement utilisé dans les bâtiments où la quantité de lumière naturelle varie considérablement au cours de la journée. Pensez aux bureaux, aux écoles et aux établissements de soins. C’est surtout là que la différence entre la surface de la façade et le centre de la pièce peut être importante. Sans contrôle, l’éclairage brûle souvent plus qu’il ne le devrait.

Dans une bonne conception, le contrôle de la lumière du jour n’est donc pas considéré séparément du reste du plan d’éclairage. La position des fenêtres, la disposition de la pièce, les zones de contrôle et le niveau de lumière souhaité sur le plan de travail jouent tous un rôle. Des questions telles que Lux, UGR et les exigences d’un plan d’éclairage sont également directement liées.

Comment fonctionne la régulation de la lumière du jour à l’aide de capteurs ?

La régulation de la lumière du jour fonctionne sur la base d’une mesure et d’un contrôle. Un capteur mesure la quantité de lumière présente dans ou à proximité d’une pièce. Sur la base de cette mesure, le système de contrôle détermine si les luminaires connectés doivent émettre plus ou moins de lumière. Cela se fait généralement par gradation progressive, mais dans des applications plus simples, la commutation est également possible.

En pratique, un tel contrôle ne fonctionne bien que si la mesure est correcte et le système bien réglé. Ce n’est pas seulement le capteur lui-même qui est important, mais aussi l’endroit où il est suspendu, la taille de la zone de contrôle et la valeur cible définie. Cela fait toute la différence, en particulier dans les pièces comportant de grandes surfaces vitrées ou une occupation variable.

Dans les systèmes modernes, le contrôle de la lumière du jour est souvent combiné à d’autres formes de contrôle. Pensez à la détection de présence ou à un système de commande via DALI ou Casambi. Le détecteur de présence détermine alors si l’éclairage est nécessaire, tandis que la régulation de la lumière du jour détermine la quantité de lumière artificielle encore nécessaire à ce moment-là.

Le rôle du capteur de lux

Le capteur de lux est le composant qui mesure la lumière présente. Cette mesure constitue la base du contrôle. Le capteur ne s’intéresse donc pas à la puissance consommée par un luminaire, mais à la quantité de lumière qu’il détecte. Il transmet ensuite cette information au système de contrôle, qui commande les luminaires.

La position du capteur est ici très importante. Si un capteur est positionné de manière défavorable, il ne mesurera pas la situation correcte. Par exemple, il peut être trop influencé par la lumière directe du soleil ou par la lumière artificielle provenant des luminaires eux-mêmes. Dans les deux cas, la commande réagit de manière moins précise que prévu.

La disposition de la pièce joue également un rôle. Sur les postes de travail situés le long de la façade, la lumière du jour est souvent plus abondante qu’à l’intérieur. Il est donc logique de ne pas contrôler l’ensemble de la pièce comme une seule zone. En contrôlant les zones de la façade séparément, la commande est mieux adaptée aux situations pratiques et évite de réduire l’éclairage dans l’ensemble du bureau alors que seule la partie proche de la fenêtre reçoit suffisamment de lumière du jour.

Qu’est-ce qu’une consigne en lux ?

Le point de consigne en lux est la valeur cible vers laquelle le système se dirige. En d’autres termes, il s’agit du niveau d’éclairage souhaité à un endroit donné. Si le niveau de lumière mesuré tombe en dessous de ce point, le système contrôle les luminaires vers le haut. Si la lumière du jour augmente, le système peut réduire l’intensité lumineuse.

Ce point de consigne est généralement choisi en fonction de la fonction de la pièce et du niveau de lumière souhaité au niveau de la surface de travail. Dans un bureau, par exemple, vous souhaitez conserver suffisamment de lumière au niveau de la table de travail sans que celle-ci ne devienne inutilement lumineuse. Le point de consigne permet d’établir cet équilibre dans la commande.

Dans la pratique, il faut savoir que la valeur du capteur n’est pas toujours la même que la valeur en lux sur la surface de travail. Un capteur est souvent suspendu au plafond et mesure donc à partir d’une position différente. Par conséquent, un contrôle doit être correctement ajusté. Ce n’est que lorsque le capteur, la pièce et la valeur cible sont correctement adaptés que le contrôle de la lumière du jour fonctionne comme prévu.

Boucle ouverte et boucle fermée expliquées

Dans la régulation de la lumière du jour, ce n’est pas seulement le capteur qui est important, mais aussi la manière dont il mesure. On fait souvent la distinction entre boucle ouverte et boucle fermée. Pour les installateurs et les concepteurs d’éclairage, cette différence est importante car elle en dit long sur l’emplacement du capteur, la précision du contrôle et la manière dont vous contrôlez une pièce.

Le choix entre la boucle ouverte et la boucle fermée dépend de ce que vous voulez mesurer exactement. Si vous souhaitez principalement réagir à la lumière du jour incidente, la configuration sera différente que si vous souhaitez réellement contrôler le niveau de lumière total dans la pièce. Il est donc judicieux de tenir compte de cette distinction au stade de la conception.

Boucle ouverte

En boucle ouverte, le capteur ne mesure que la lumière du jour disponible. La lumière artificielle provenant des luminaires n’est pas incluse dans la mesure. Le capteur examine donc, pour ainsi dire, la lumière provenant de l’extérieur, après quoi le système détermine la quantité de lumière artificielle à ajouter.

Cette approche est particulièrement utile lorsque le capteur est orienté vers la lumière du jour incidente ou qu’il est placé à un endroit où il n’est pas affecté par la lumière des luminaires. Prenons l’exemple d’un capteur placé près d’une façade ou d’un bandeau de fenêtre. Dans une telle situation, vous pouvez anticiper correctement les changements de lumière du jour sans que la commande ne soit affectée.

L’un des principaux avantages de la boucle ouverte est que le système peut réagir instantanément aux changements des conditions extérieures. En même temps, cette méthode exige un positionnement réfléchi du capteur. Si le capteur ne mesure pas correctement la lumière du jour, la commande ne correspond pas non plus au niveau de luminosité réel dans la pièce.

Boucle fermée

Dans le cas d’une boucle fermée, le capteur mesure en fait le niveau de lumière total dans la pièce. Cela signifie que la lumière du jour et la lumière artificielle sont incluses dans la mesure. Sur la base de cette valeur, le système tente de maintenir une valeur cible prédéfinie en lux par le biais d’une boucle de rétroaction.

Cela rend la boucle fermée intéressante dans les pièces où vous souhaitez vraiment contrôler le niveau de lumière sur ou autour de la surface de travail. En effet, le système ne tient pas seulement compte de ce qui vient de l’extérieur, mais aussi du résultat global dans la pièce. Par conséquent, le contrôle correspond souvent mieux à la situation d’utilisation réelle.

C’est un avantage considérable, en particulier dans les bureaux, les écoles et les autres espaces fonctionnels. Si la lumière du jour change, les luminaires diminuent avec elle jusqu’à ce que le niveau de lumière souhaité soit à nouveau correct. Cela crée une ambiance lumineuse plus stable, à condition que le capteur soit correctement positionné et que le point de consigne soit réglé correctement.

Quand appliquez-vous le contrôle de la lumière du jour ?

Le contrôle de la lumière du jour est particulièrement intéressant dans les pièces où la quantité de lumière naturelle varie sensiblement au cours de la journée. Plus la différence est grande entre les zones proches de la façade et les zones plus profondes de la pièce, plus il est logique d’ajuster l’éclairage artificiel en conséquence. Dans la pratique, cette situation se rencontre principalement dans les bureaux, les écoles et les établissements de soins.

Bureaux

Dans les bureaux, la régulation en fonction de la lumière du jour est particulièrement intéressante pour les postes de travail situés le long de la façade ou dans les bureaux ouverts comportant de grandes surfaces vitrées. Elle permet d’éviter que les luminaires restent inutilement allumés à pleine puissance alors que la lumière du jour est déjà suffisante.

Les écoles

Dans les écoles, la régulation de la lumière du jour fonctionne bien dans les salles de classe dotées de grandes fenêtres, où la luminosité change considérablement au cours de la journée. Cela permet de mieux équilibrer les niveaux de lumière sans que la pièce soit très différente le matin et l’après-midi.

Soins

Dans les environnements de soins de santé, la régulation de la lumière du jour peut s’avérer utile dans les zones très éclairées, telles que les salles d’attente, les salles de traitement ou les zones de vie en général. Dans ce cas, le contrôle permet d’adapter la lumière à la pièce de manière plus calme, sans la maintenir inutilement lumineuse alors qu’il y a déjà suffisamment de lumière du jour.

Combinaison du contrôle de la lumière du jour et de la détection de présence

Dans de nombreux projets, le contrôle de la lumière du jour fonctionne mieux en combinaison avec la détection de présence. En effet, les deux font quelque chose de différent. La détection de présence détermine si l’éclairage doit être allumé. La régulation de la lumière du jour détermine ensuite la quantité de lumière artificielle encore nécessaire dans la pièce. Cela permet d’éviter d’allumer l’éclairage dans une pièce vide, mais aussi d’empêcher les luminaires de fonctionner à plein régime alors que la lumière du jour est déjà suffisante. La combinaison d’un détecteur de mouvement et de la régulation de la lumière du jour est donc particulièrement logique dans les bureaux, les écoles et les établissements de soins.

Pour les installateurs et les concepteurs d’éclairage, cette distinction est importante dans la conception. Un détecteur de présence ou de mouvement analyse l’utilisation de la pièce. Un capteur de lumière du jour s’intéresse au niveau de luminosité. Ce n’est que lorsque les deux fonctionnent bien ensemble que vous obtenez une commande qui réagit logiquement aux conditions réelles. Si quelqu’un entre dans une pièce où la lumière du jour est suffisante, le système doit ajouter peu ou parfois pas de lumière artificielle. Si la lumière du jour est insuffisante, le même système peut régler automatiquement le niveau souhaité. DALI et Casambi prennent en charge cette combinaison de présence et de lumière du jour dans le cadre d’un seul système de contrôle.

En termes de conception, cela signifie généralement qu’il faut penser non seulement aux luminaires et à la distribution de la lumière, mais aussi aux zones de détection, aux zones de contrôle et aux positions des capteurs. Une pièce peut être techniquement bien équipée en régulation de la lumière du jour, mais donner une impression d’agitation si la présence et la lumière du jour ne sont pas correctement coordonnées. C’est précisément la raison pour laquelle cette combinaison doit être envisagée dès le début du plan d’éclairage .

Contrôle de la lumière du jour avec DALI ou Casambi

La régulation de la lumière du jour peut être commandée de différentes manières. Dans la pratique, vous vous retrouvez souvent avec DALI ou Casambi. La logique de base est la même dans les deux cas : des capteurs mesurent ce qui se passe dans la pièce et l’éclairage réagit en conséquence. La différence réside principalement dans la manière dont ils sont organisés, mis en place et étendus. C’est pourquoi, dans cet article, il est préférable de ne pas chercher à savoir quel système est "meilleur", mais plutôt quel type de projet et de contrôle vous souhaitez mettre en place.

DALI

DALI est intéressant lorsque vous souhaitez organiser les zones, les capteurs et la gradation de manière numérique et pouvoir les ajuster ultérieurement de manière flexible. Le système est conçu pour le contrôle de l’éclairage avec des adresses, des groupes et des scénarios de contrôle, ce qui vous permet de déterminer pour chaque zone comment les luminaires réagissent aux commandes de présence, de lumière du jour et de gradation. En particulier dans les projets comportant plusieurs pièces ou différentes zones de lumière du jour, cela offre une grande liberté de conception et de mise en œuvre. L’Alliance DALI mentionne explicitement la récupération de la lumière du jour, la détection de présence et la gradation comme composants du système.

Pour les concepteurs d’éclairage, DALI est particulièrement intéressant lorsque vous souhaitez travailler de manière structurée avec des zones de contrôle et des différences fonctionnelles dans un bâtiment au sein d’un même projet. Pour les installateurs, l’avantage réside principalement dans la clarté de la configuration numérique et la possibilité d’effectuer des ajustements ultérieurs sans avoir à réadapter l’ensemble du système à partir d’une logique marche-arrêt fixe. Ceci est particulièrement pratique dans les bureaux, les écoles et les projets de soins de santé, car l’utilisation et l’agencement peuvent changer au fil du temps.

Casambi

Casambi supporte fondamentalement la même logique, mais sans fil et configurable par logiciel. Cela rend le système intéressant dans les projets où la flexibilité de la configuration est importante, ou lorsque vous préférez ne pas dépendre entièrement d’une structure de contrôle traditionnellement câblée. Casambi prend en charge le contrôle de la lumière du jour de base, en boucle ouverte et en boucle fermée, et permet également des réglages tels que la sensibilité, la tolérance et les seuils de lux.

Concrètement, cela signifie que vous pouvez régler avec précision la rapidité et l’intensité de la réaction d’une commande pour chaque pièce ou zone. Cela est particulièrement utile dans les pièces où la lumière du jour change rapidement, ou lorsque vous voulez éviter que les luminaires ne montent et descendent trop rapidement. Pour les concepteurs, cela permet de contrôler la perception de l’espace. Pour les installateurs, il est plus facile d’ajuster la commande après l’achèvement des travaux si la pratique s’avère légèrement différente de ce qui avait été prévu au départ.

Où les choses se passent-elles souvent mal en matière de conception ?

Le contrôle de la lumière du jour ne fonctionne bien que si la technologie est appropriée et si le contrôle est logiquement intégré dans la conception. Dans la pratique, ce n’est pas l’idée même du contrôle de la lumière du jour qui pose problème, mais sa traduction en termes de position des capteurs, de zones de contrôle et de comportement de contrôle. Dès que ces trois éléments ne sont pas correctement alignés, on obtient rapidement un système de contrôle qui semble agité ou qui ne fait pas ce que l’on attend de lui. Les utilisateurs sont alors plus enclins à passer outre manuellement, alors que le système est censé être contrôlé automatiquement et presque imperceptiblement. Les systèmes doivent donc réagir de manière à ce que les changements de lumière ne soient pas perçus comme des sauts perturbateurs.

Mauvaise position du capteur

Un premier écueil est la position du capteur. Si un capteur est accroché au mauvais endroit, il ne mesure pas la situation lumineuse correspondant à la pièce ou à la surface de travail. Par exemple, il peut voir trop de lumière du jour directe ou, au contraire, être trop influencé par la lumière artificielle des luminaires. Dans les deux cas, le résultat est un contrôle qui ne reflète pas correctement ce que les utilisateurs vivent dans la pièce. C’est précisément la raison pour laquelle il est nécessaire de déterminer, dès la phase de conception, la zone que le capteur doit réellement représenter.

Zones de contrôle trop grossières

Un deuxième écueil consiste à travailler avec des zones de contrôle trop grossières. Dans les pièces présentant une façade distincte et une zone intérieure plus profonde, il est rarement judicieux de tout contrôler en une seule zone. La quantité de lumière du jour varie tout simplement trop pour cela. Si un seul capteur ou une seule commande doit contrôler une zone trop vaste, vous aboutissez souvent à un compromis qui ne fonctionne vraiment bien nulle part. Les postes de travail situés près de la fenêtre reçoivent trop de lumière artificielle, tandis que les postes plus éloignés de la façade en reçoivent trop peu, et vice versa. Un bon plan d’éclairage tient donc compte de la relation entre la zone de travail, l’environnement immédiat et le reste de la pièce.

Réponse de gradation trop agressive

Enfin, nous constatons souvent une réponse trop agressive en matière de gradation. Lorsque les luminaires réagissent trop rapidement ou trop visiblement aux variations de la lumière du jour, la commande devient une perturbation plutôt qu’un soutien. Cela se remarque rapidement, en particulier dans les bureaux et les environnements éducatifs. Par conséquent, les paramètres tels que la sensibilité, la tolérance et les valeurs seuils ne sont pas seulement des détails techniques, mais aussi des paramètres de conception. Ils permettent de déterminer si une pièce est calme ou si elle devient inutilement dynamique.

Contrôle de la lumière du jour, lux et normalisation

Le contrôle de la lumière du jour n’est pas séparé du reste de la conception de l’éclairage. Le sujet touche directement à Lux, UGR, un bon plan d’éclairage et les exigences de la norme. En effet, il ne s’agit pas seulement de savoir si l’éclairage diminue automatiquement, mais surtout si cela signifie que la pièce reste fonctionnelle et agréable à utiliser. Un système de contrôle peut fonctionner correctement d’un point de vue technique mais échouer si le niveau d’éclairage, l’uniformité ou le confort visuel ne sont pas adéquats.

La norme EN 12464-1 décrit l’éclairage des lieux de travail intérieurs et va bien au-delà d’une simple "lumière suffisante". La norme lie les exigences à la zone de travail elle-même, à son environnement immédiat et au reste de la pièce. En outre, l’uniformité, les rapports de luminance et l’éblouissement jouent également un rôle. La norme est donc particulièrement pertinente pour le contrôle de la lumière du jour, car les variations de la lumière du jour influencent la perception de la stabilité et du confort d’une pièce.

Pour les installateurs et les concepteurs d’éclairage, cela signifie que le contrôle de la lumière du jour doit toujours être envisagé en relation avec la pièce. Une valeur de lux définie n’est vraiment utile que si elle est adaptée à la tâche visuelle sur la surface de travail. En même temps, il faut éviter que les différences de luminosité ne deviennent trop importantes ou que les luminaires et les fenêtres ne créent un trop grand désordre visuel. La norme ne s’intéresse donc pas seulement aux niveaux d’éclairage, mais aussi à l’uniformité et, le cas échéant, à la valeur UGR pour l’éblouissement.

En pratique, cela signifie que le contrôle de la lumière du jour n’est pas une astuce technique distincte, mais qu’il fait partie d’un problème de conception plus large. Quiconque souhaite contrôler correctement une pièce doit donc penser non seulement aux capteurs et à la commande, mais aussi au choix des luminaires, à la distribution de la lumière, à l’orientation des fenêtres et à l’utilisation de la pièce. C’est surtout dans l’éclairage des bureaux et des établissements de santé , par exemple, que tout cela se conjugue. L’éclairage doit non seulement répondre efficacement à la lumière du jour, mais aussi être adapté à l’utilisation et à l’expérience.

Quand le contrôle de la lumière du jour est-il un choix logique ?

Le contrôle de la lumière du jour est un choix logique dans les pièces où la quantité de lumière naturelle varie sensiblement au cours de la journée. Le système est particulièrement utile lorsqu’il y a une nette différence entre les moments ou les zones où la lumière naturelle est abondante et les moments ou les zones où la lumière naturelle est moins abondante. Dans de telles situations, la régulation de la lumière du jour permet d’adapter la lumière artificielle aux besoins de la pièce à ce moment-là.

Tous les projets n’ont pas besoin d’un tel contrôle. Dans une pièce sans lumière du jour importante, comme une zone de circulation interne ou un espace fermé sans fenêtres, il n’y a pas grand-chose à contrôler. Dans ce cas, le contrôle de la lumière du jour n’apporte généralement pas grand-chose à la conception. La détection de présence ou une simple solution de gradation est souvent plus évidente.

Dans une zone de façade, une salle de classe ou un bureau comportant de grandes surfaces vitrées, il est souvent judicieux d’inclure un contrôle de la lumière du jour. Dans ces locaux, la situation lumineuse change constamment en fonction de la position du soleil, des nuages et des saisons. Sans contrôle, l’éclairage dans ces pièces reste rapidement plus élevé que nécessaire. Une commande bien réglée garantit non seulement une utilisation rationnelle de l’énergie, mais aussi une ambiance lumineuse plus agréable et plus cohérente.

La valeur ajoutée réside donc principalement dans les projets où la lumière du jour fait réellement partie de l’expérience de l’espace et de l’utilisation. C’est précisément là qu’il est utile de commencer à réfléchir à la position des capteurs, aux zones de contrôle et au niveau de lumière souhaité sur le plan de travail dès la phase de conception. De cette manière, le contrôle de la lumière du jour ne devient pas une amélioration séparée mais une partie logique de la conception globale de l’éclairage.

Demande de conseils

Vous doutez que la régulation de la lumière du jour soit un choix logique pour votre projet ? Dans ce cas, il est judicieux de l’envisager dès le début de la conception. En effet, la bonne solution dépend de l’espace, de l’éclairage naturel, de l’agencement et du niveau de lumière souhaité sur la surface de travail.

Vous voulez savoir quelle est la meilleure approche pour un bureau, une école ou un environnement de soins de santé ? N’hésitez pas à nous contacter pour obtenir des conseils. Si vous travaillez déjà sur un projet concret et que vous souhaitez intégrer l’éclairage de manière adéquate dans la conception, vous pouvez également demander un plan d’éclairage.