Chapitre 09 · Sujet 2 sur 4
Éclairer un lieu de travail
Les critères d'un bon éclairage de travail (éclairement maintenu, uniformité, éblouissement, rendu des couleurs) et le prédimensionnement par la méthode des lumens.
Niveau 1
L'essentiel
- Un bon éclairage de travail apporte assez de lumière, de façon régulière, sans éblouir et avec des couleurs fidèles.
- La référence européenne pour l'éclairage intérieur des lieux de travail est la norme NBN EN 12464-1. Elle donne des valeurs par type de local et de tâche.
- Pour un bureau où l'on lit, écrit ou travaille sur écran, la norme demande 500 lx maintenus sur la zone de tâche ; un couloir beaucoup moins (le SPF Emploi cite 100 lx).
- Une installation perd de la lumière avec le temps (encrassement, vieillissement) : on la conçoit pour garder le bon niveau en fin de période d'entretien.
- La vérification se fait au luxmètre, sur le plan de travail, en plusieurs points.
Comprendre
Les quatre critères
- Le niveau d'éclairement : assez de lux sur la zone où l'on travaille. La norme parle d'éclairement maintenu : la valeur qui ne doit jamais être dépassée vers le bas pendant la vie de l'installation.
- L'uniformité : pas de zones sombres à côté de zones très éclairées. On compare l'éclairement le plus faible à l'éclairement moyen.
- L'éblouissement : pas de source trop brillante dans le champ de vision. On le limite avec des diffuseurs, des optiques adaptées et une bonne position des luminaires par rapport aux postes.
- Le rendu des couleurs : les couleurs doivent paraître naturelles (voir Les grandeurs photométriques).
Zone de tâche et environnement
On distingue la zone où se fait le travail (le bureau) et la zone qui l'entoure. La zone de tâche reçoit le niveau le plus élevé ; les alentours peuvent être un peu moins éclairés, mais pas trop, pour éviter que l'œil se fatigue à s'adapter.
La lumière du jour
La lumière naturelle est bonne pour le confort et gratuite. Une commande par détecteur de luminosité réduit l'éclairage artificiel près des fenêtres (voir LED, drivers et commande).
Vérifier
Avant la réception, on mesure l'éclairement à hauteur du plan de travail (souvent vers 0,75 à 0,85 m), luminaires allumés depuis un moment, volets fermés si l'on veut l'éclairage artificiel seul. On note les valeurs sur un plan.
Sur le terrain
Une PME bruxelloise réaménage un plateau de bureaux paysager. Les anciens luminaires donnaient 300 lx mesurés. Le bureau d'études propose des luminaires LED pour atteindre environ 500 lx maintenus sur les postes, avec des diffuseurs à faible luminance pour le travail sur écran. Les rangées près des fenêtres sont commandées séparément et gradées selon la lumière du jour. À la réception, l'électricien relève au luxmètre une grille de points sur deux postes types et joint le relevé au dossier.
Erreurs fréquentes
- Mesurer au sol au lieu du plan de travail.
- Mesurer en plein jour sans tenir compte de la lumière naturelle.
- Placer les luminaires sans connaître l'implantation des bureaux : la lumière tombe dans les allées, pas sur les postes.
- Choisir un luminaire uniquement sur le flux, sans regarder l'éblouissement.
- Oublier qu'un luminaire neuf éclaire plus qu'après des années d'utilisation.
Niveau supérieur
L'essentiel
- On conçoit pour un éclairement maintenu Em, en intégrant un facteur de maintenance MF.
- La méthode des lumens donne un prédimensionnement : N = Em × A / (Φ × U × MF).
- L'étude définitive se fait avec un logiciel de calcul point par point (fichiers photométriques des fabricants), qui donne aussi l'uniformité et l'UGR.
- La densité de puissance (W/m²) et la commande déterminent la consommation réelle.
Approfondir
Facteur de maintenance
L'éclairement d'une installation diminue avec la baisse du flux des sources, l'encrassement des luminaires et des parois. Le facteur de maintenance MF (inférieur à 1) en tient compte : on installe plus de flux au départ pour garder Em en fin de cycle d'entretien. MF dépend du type de luminaire, de l'ambiance (propre ou poussiéreuse) et de la fréquence de nettoyage ; il doit être justifié dans l'étude. Les valeurs de 0,7 à 0,85 se rencontrent souvent pour des bureaux propres avec LED, mais c'est une hypothèse de projet, pas une valeur normative.
Méthode des lumens
N = Em × A / (Φ × U × MF)
- Em : éclairement maintenu visé (lx) ;
- A : surface du local (m²) ;
- Φ : flux sortant d'un luminaire (lm) ;
- U : facteur d'utilisation (part du flux qui atteint le plan utile ; dépend de la géométrie du local, des réflexions des parois et de la répartition photométrique, tables du fabricant) ;
- MF : facteur de maintenance.
La méthode donne un nombre de luminaires et un éclairement moyen. Elle ne dit rien de l'uniformité ni de l'éblouissement : la répartition (pas d'implantation, distance aux murs) doit respecter les recommandations du fabricant, puis le calcul logiciel confirme.
Indicateurs de qualité
| Indicateur | Ce qu'il mesure | Remarque |
|---|---|---|
| Em | éclairement maintenu sur la zone | valeur par tâche dans la NBN EN 12464-1 |
| Uo = Emin / Em | uniformité | sur la zone de tâche |
| UGR | éblouissement d'inconfort | plus il est bas, mieux c'est |
| Ra | rendu des couleurs | minimum par activité |
La norme fixe ces valeurs pour chaque type de tâche. Dans l'édition 2021 (NBN EN 12464-1:2021), un bureau (écriture, lecture, traitement de données) demande Em = 500 lx, Uo = 0,60, UGR ≤ 19 et Ra ≥ 80 ; une salle de réunion, un couloir, un sanitaire ont leurs propres valeurs (source : Volta, guide pratique NBN EN 12464-1).
Éclairement exigé et modifié
Depuis 2021, chaque tâche a une valeur exigée (minimum) et une valeur modifiée (1000 lx pour ce bureau). Le concepteur relève l'éclairement selon le contexte : tâche critique pour la sécurité, précision exceptionnelle, occupants à vision réduite, observation inhabituellement longue, manque de lumière du jour… Une ou deux de ces conditions font monter d'un cran sur l'échelle normalisée (300, 500, 750, 1000 lx…), davantage de conditions de deux crans.
Code du bien-être
Le Code du bien-être au travail (Livre III, Titre 1) traite de l'éclairage des lieux de travail (art. III.1-33). En l'absence de niveaux chiffrés fixés par arrêté, la fiche « éclairage » du SPF Emploi cite l'application des normes NBN EN 12464-1 et 12464-2.
Puissance et énergie
La densité de puissance installée vaut P / A (W/m²). L'énergie annuelle dépend des heures de fonctionnement et de la commande (présence, lumière du jour). Le bilan de puissance intègre la puissance réelle absorbée, driver compris.
Exemple chiffré
Bureau paysager de 10 m × 6 m (A = 60 m²). Objectif : Em = 500 lx (valeur exigée par la NBN EN 12464-1:2021 pour un bureau). Luminaire LED : Φ = 4000 lm, P = 32 W. Hypothèses : U = 0,6 (table du fabricant pour ce local) ; MF = 0,8.
- N = 500 × 60 / (4000 × 0,6 × 0,8) = 30 000 / 1920 ≈ 15,6 → 16 luminaires.
- Implantation : 4 rangées de 4 luminaires, soit un pas de 10 / 4 = 2,5 m dans la longueur et 6 / 4 = 1,5 m dans la largeur, avec une demi-maille aux murs (1,25 m et 0,75 m).
- Éclairement moyen obtenu : Em = 16 × 4000 × 0,6 × 0,8 / 60 = 30 720 / 60 = 512 lx.
- Puissance installée : 16 × 32 = 512 W, soit 512 / 60 ≈ 8,5 W/m².
- Courant du circuit (monophasé 230 V, facteur de puissance des drivers 0,95) : I = 512 / (230 × 0,95) ≈ 2,34 A.
Le calcul logiciel vérifie ensuite l'uniformité sur les postes et l'UGR dans les directions d'observation réelles.
Erreurs fréquentes
- Utiliser MF = 1 : l'installation sera sous-dimensionnée après quelques années.
- Prendre le flux des LED nues au lieu du flux sortant du luminaire.
- Viser un éclairement moyen sur tout le local alors que l'exigence porte sur la zone de tâche.
- Arrondir N vers le bas.
- Conclure sur la seule méthode des lumens sans vérifier uniformité et UGR.