chapitre 8 2_lumière et architecture
TRANSCRIPT
![Page 2: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/2.jpg)
LUMIERE ET ARCHITECTURE
Éclairer naturellement un bâtiment est plus qu'une solution technique à un problème d'efficacité énergétique ou bien même qu'une solution esthétique d'intégration à l'architecture.
![Page 3: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/3.jpg)
LUMIERE = PHILOSOPHIE
La lumière naturelle doit être un composant essentiel d'une philosophie qui reflète une attitude plus responsable et plus sensible de l'être humain par rapport au milieu où il vit.
![Page 4: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/4.jpg)
DUALITE DE LA NATURE
La nature de la lumière est double :
Elle peut être décrite comme un ensemble de particules élémentaires de masse nulle, les photons,
Soit comme des ondes électromagnétiques,
![Page 5: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/5.jpg)
RAYONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE
Les rayonnements électromagnétiques ont pour origine la variation de la structure atomique des corps, produisant des modifications de la position orbitale des électrons, ce qui provoque l'émission de photons.
![Page 6: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/6.jpg)
DOCUMENTAIRELA NATURE DE LA LUMIERE
![Page 7: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/7.jpg)
EXPERIENCE DE NEWTON
![Page 8: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/8.jpg)
SPECTRE DE LA LUMIERELa nature électromagnétique de la lumière la caractérise par une longueur d’onde et une fréquence.La lumière blanche se décompose en faisceaux lumineux, lorsqu’elle traverse un prisme, dont les couleurs sont celles de l’arc en ciel.Chacun de ces faisceaux lumineux possède donc une longueur d’onde et une fréquence propres.
![Page 9: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/9.jpg)
DOCUMENTAIRELE RAYONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE
![Page 10: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/10.jpg)
LUMIERE BLANCHE
LA LUMIERE EST LA PARTIE VISIBLE
DES ONDESELECTROMAGNETIQUES
![Page 11: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/11.jpg)
PROPAGATION DE LA LUMIERE
La lumière se propage en ligne droite à environ C = 300 000 km/s dans le vide.Mais lorsqu’elle traverse un milieu transparent, sa vitesse V diminue en fonction de l’indice de réfraction du milieu (n) selon la formule :
V = C / n ;
![Page 12: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/12.jpg)
PHOTOMETRIE :CARACTERISTIQUES DE LA
LUMIERE
![Page 13: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/13.jpg)
Flux lumineux : F [lm] = lumen
C'est la puissance lumineuse émise par une lampe, exprimée en lumens (lm); c’est la quantité de lumière émise par unité de temps.
![Page 14: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/14.jpg)
Intensité lumineuse : I [cd] candela
I = flux / angle solide --- 1 cd = 1 lm/sr
C'est la quantité de flux lumineux émise dans une direction particulière, exprimée en candelas (cd)
![Page 15: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/15.jpg)
Eclairement : E [lx] = [lux]
E = Flux / Surface --- 1 Lx = Lm/m²
C'est la quantité de flux lumineux éclairant une surface, exprimée en lumen par m² ou lux;
![Page 16: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/16.jpg)
Luminance : L [nit]
L = Intensité / Surface1 nit = 1 cd/m² = lm/sr.m²
C'est la "brillance" d'une surface éclairée ou d'une source lumineuse telle que perçue par l'œil humain
![Page 17: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/17.jpg)
Rapport entre Eclairement E, Intensité I distance d et angle d’incidence
E = I / (d². cos)
![Page 18: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/18.jpg)
CONSEQUENCES
• PLUS LA DISTANCE ENTRE LA SOURCE ET LA SURFACE ECLAIREE EST GRANDE PLUS L’ECLAIREMENT EST FAIBLE
• PLUS L’ANGLE D’INCIDANCE EST GRAND PLUS L’ECLAIREMENT EST FAIBLE
• SI = 90 ° Alors E = 0 ( cos 90 ° = 0)• SI = 0 ° Alors E = I/d²
![Page 19: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/20.jpg)
RAPPORT ENTRE INTENSITE ET LUMINANCE
L = Intensité / Surface . COS θ
![Page 21: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/21.jpg)
CONSEQUENCES
Plus l’intensité de l’éclairage est importante plus la luminance l’est.Plus l’angle d’inclinaison de la surface est grand plus la luminance est importante.
![Page 22: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/22.jpg)
Lorsque la lumière visible du soleil est interceptée par une paroi, une partie de la lumière est réfléchie (RL) vers l’extérieur, une partie est absorbée (AL) par les matériaux, une partie est transmise à l’intérieur.
![Page 23: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/23.jpg)
PHENOMENES LIES AU ONDES
REFRACIONREFLEXION
DIFFRACTION
![Page 24: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/24.jpg)
Lorsque la lumière passed’un milieu à un autre, elle change de direction à l’interface entre ces milieux
![Page 25: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/25.jpg)
LA REFRACTION
Chaque fois qu'un rayon lumineux change de milieu, il change de direction, si la vitesse de la lumière dans ce milieu change. Ce changement de direction obéit à une loi, la loi de Snell-Descartes, qui fait intervenir les directions (les angles) et la vitesse de la lumière dans les milieux considérés.
![Page 26: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/26.jpg)
Lors d’une réflexion dela lumière sur un miroir, l’angle d’incidence =angle de réflexion
![Page 27: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/27.jpg)
LA REFLEXION
Un rayon lumineux qui frappe une surface métallique bien polie, change de direction et prend une direction symétrique
![Page 28: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/28.jpg)
La lumière se propage en ligne droite
![Page 29: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/29.jpg)
Diffraction
Si l’on réduit la taille de l’ouverture
![Page 30: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/30.jpg)
COMPORTEMENT DE PAROIS
![Page 31: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/31.jpg)
COMPORTEMENT DES PAROIS
![Page 32: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/32.jpg)
TEMPERATURE DE COULEUR Tc
Quand on chauffe de plus en plus fort un "corps noir" il devient d'abord chaud , il émet des rayons infrarouges (qu'on sent mais qu'on ne voit pas), puis rouge, puis orange, puis jaune, puis blanc.La Tc est par définition la température en Kelvin nécessaire pour obtenir la couleur en question lorsqu’on chauffe un corps noir.
![Page 33: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/33.jpg)
INTERPRETATION
Une source de lumière par incandescence dont la lumière tire sur le jaune rouge aura une température de couleur plus basse (3500 à 4000 K), par contre un arc électrique bleuté aura une température de couleur supérieur à 6500 K.
![Page 34: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/34.jpg)
Notez que plus la température Kelvin d'un objet augmente, plus celle-ci est "froide" à l’œil (teintes bleutées) et inversement. La lumière d'une bougie est dans l'imaginaire associé à une teinte chaude (jaune, orange, rouge), alors que sa température est finalement faible.
PARADOXE !!!
![Page 35: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/35.jpg)
ZONE DE CONFORT
![Page 36: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/36.jpg)
Exemples de Température de Couleur
![Page 37: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/37.jpg)
La capacité d’une lampe de nous faire distinguer toutes les couleurs des objets qu’elle éclaire.
INDICE DE RENDU DE COULEUR
![Page 38: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/38.jpg)
![Page 39: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/39.jpg)
VALEURS
La valeur maximale d’IRC est 100.Elle correspond à la lumière du jour.Un indice plus grand que 80 estconsidéré comme très bon.
![Page 40: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/40.jpg)
INTERPRETERLES ETIQUETTES DES LAMPES
![Page 41: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/41.jpg)
CONTRASTE
• Du point de vue physique, le contraste de luminance entre deux plages lumineuses est généralement représenté par la formule :
C = ( L2 – L1 ) / L1
![Page 42: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/42.jpg)
RECOMMANDATIONS
- arrière-fond de la tâche visuelle/entourage, 3/1,
- arrière-fond de la tâche visuelle/champ visuel (180°), 10/1,
- sources lumineuses/surfaces contiguës, 20/1, - pour l'ensemble de l'espace intérieur, 40/1.
![Page 43: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/43.jpg)
CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUE DU LOCAL
![Page 44: Chapitre 8 2_lumière et architecture](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022042819/55c5cf29bb61eb33418b47c8/html5/thumbnails/44.jpg)
INDICE DU LOCAL K
Les luminaires sont situés dans un plan horizontal, dit «plan des luminaires», situé à la hauteur h au-dessus du plan utile. A partir de cette grandeur il est possible de définir la caractéristique dimensionnelle du local indice K qui vaut :K = a . b / h (a + b)a et b étant les côtés du local