Choix du matériel

Quelle que soit la fonction du bâtiment, le choix d'un matériel d'éclairage efficace s'impose et doit être adapté à chaque type de local pour assurer le confort des occupants tout en minimisant les consommations énergétiques.

Quels types de lampes choisir?

Il existe une grande variété de lampes sur le marché. Elles se différencient par leurs principes de production de lumière qui influencent leurs caractéristiques principales. Le type de lampe sera choisi en fonction de l'application pour laquelle on la destine, de ses différentes caractéristiques techniques, mais aussi de son aspect esthétique, de sa possibilité de dégradation, etc. Les critères principaux qui doivent guider le choix durable d'une lampe sont l'efficacité lumineuse et la durée de vie moyenne (nombre d'heures d'utilisation voir Aspects économiques ).

En ce qui concerne l'efficacité lumineuse, plus le résultat obtenu est élevé, plus la lampe présente un bon rendement lumineux. C'est à dire qu'elle produit beaucoup de lumière pour une puissance faible, et donc pour une faible consommation énergétique.

Quelles lampes efficaces pour remplacer les lampes actuelles (en rénovation) ?

* l'augmentation du coût est liée au coût d'achat important pour une grande durée de vie ce qui ne se reflète pas dans notre calcul basé sur 5 années (soit 6.250 heures).

Les coûts ont été déterminés sur base d'un prix de 0,18 € /kWh et d'une durée de fonctionnement de 1.250 h par an. Il s'agit d'un extrait du projet ECLOS : "L'éclairage efficace des logements – Guide pratique à destination du particulier", SPW, DGO4, 2011

Le choix des ballasts

Le starter et le ballast sont utilisés pour les lampes à décharge. Ils assurent l'allumage de la lampe et limitent le courant dans le tube au cours de son utilisation afin d'empêcher sa destruction.

Le ballast peut-être électromagnétique ou électronique. S'il est électromagnétique, il faut l'utiliser avec un starter. Par contre s'il est électronique, il combine les fonctions de ballast et de starter.

Le ballast électronique est plus avantageux pour plusieurs raisons :

• Il prolonge la durée de vie des lampes ;
• Il améliore le confort grâce à un fonctionnement stable sans effet stroboscopique ;
• Il permet des économies d'énergie de 15 à 30 % :

Ses pertes sont plus faibles ;

Il induit une meilleure efficacité lumineuse des lampes car celle-ci augmente avec la fréquence (ainsi, une lampe T8-36W consomme, seule, 36 W à 50 Hz (ballast ferromagnétique) et seulement 32 W à haute fréquence (ballast électronique)) ;

• Il offre la possibilité de graduer la lampe ("dimming") ;
• Il éteint automatiquement les lampes défectueuses en fin de vie ;
• Il a un meilleur facteur de puissance (proche de 1) ;
• Il diminue le niveau de bruit.

Le choix des luminaires

Le choix du luminaire est primordial. Il doit permettre une optimisation de la lumière émise par les lampes, tout en évitant les problèmes de réflexion et d'éblouissement. Outre les aspects esthétiques et photométriques, le choix d'un luminaire doit prendre en compte les aspects mécaniques, électriques et thermiques de celui-ci.

© Bruxelles Environnement

Les luminaires directifs (spots, "downlights") dirigent le flux lumineux sortant du luminaire.

Les plafonniers sont généralement utilisés comme source unique d'éclairage pour un local. Ils sont souvent équipés d'un verre opalin qui diffuse la lumière uniformément et empêche l'éblouissement. Ce sont des luminaires polyvalents qui peuvent être utilisés dans pratiquement tous les locaux.

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Les luminaires suspendus sont intéressants pour éclairer un endroit précis comme une zone de travail et permettent un éclairage plus localisé que celui fourni par les plafonniers.

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Les luminaires indirects éclairent un local en réfléchissant la lumière sur une des parois du local. Ce principe d'éclairage est peu efficace car une partie de la lumière est absorbée par la paroi du local sur laquelle elle se réfléchit. Plus la paroi est de couleur foncée et plus la lumière est absorbée. Ce principe d'éclairage permet néanmoins d'obtenir une lumière uniformément répartie dans un local de surfaces claires et de limiter les risques d'éblouissement.

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Les lampes d'appoint et de bureau sont utiles pour renforcer l'éclairage à l'endroit où l'éclairage général n'est pas suffisant (par exemple pour les activités de lecture, les travaux de précision, etc.) ou simplement pour créer une ambiance. Ces lampes permettent de ne pas sur-dimensionner l'éclairage général.

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Les luminaires protégés contre les chocs électriques et/ou contre l'insertion de corps solides ou liquides dans le luminaire s'utilisent dans les locaux spéciaux (pièces d'eau, locaux techniques, etc.).

Particularités des lampes LED

Une LED est une diode semi-conductrice électronique. Si on lui applique une tension continue, elle libère de l'énergie sous forme de photon, autrement dit, de lumière visible.

La dissipation de la chaleur est un des problèmes majeurs de la LED. En effet, entre 50 % et 70 % de la consommation d'une LED est transformée en chaleur qui doit être absolument évacuée sous peine de réduire la durée de vie de la LED ou de l'endommager ou encore de la détruire irrémédiablement.

Surchauffe

L'entièreté de l'énergie électrique consommée par l'éclairage artificiel est dissipée sous forme de chaleur dans l'ambiance intérieure, par rayonnement, convection ou conduction. Seule une fraction de cette quantité d'énergie est transformée en lumière. En fonction de la famille de lampes considérée et de leur efficacité lumineuse, la répartition de ces divers apports sera différente (voir Particularités des lampes LED). Il est donc essentiel de tenir compte de cette répartition pour éviter des élévations de température trop importantes, en particulier dans les bureaux.

Deux caractéristiques permettent de choisir correctement le type de lampe à utiliser :

• Le rendement des lampes : fraction de la quantité d'énergie transformée en lumière ;

• La composition du spectre d'émission : proportion d'énergie thermique infrarouge par rapport à la fraction utile d'énergie lumineuse.

Sur cette base, pour éviter un apport calorifique trop important, le système d'éclairage sera de préférence à partir de lampes fluorescentes. Les ballasts participent également à la production de chaleur de l'installation électrique par les pertes qu'ils induisent. Celles-ci varient de 5 à 20 % de la puissance de la lampe. L'utilisation de ballasts électroniques permet de diminuer sensiblement ces pertes (voir Le choix des ballasts).

L'éclairage artificiel n'est pas la seule source de chaleur qui crée la surchauffe (voir dossier | Limiter les charges thermiques) . Néanmoins, qu'il y participe largement dans les bureaux et plus faiblement dans les logements.

• Bureaux : dans un bureau paysager type, la surface occupée par personne est de ± 12 m². Avec un éclairage performant de 7.5 W/m², la puissance par poste de travail est donc de 90 W, soit une puissance plus élevée que celle émise par le corps humain (80 W) et plus ou moins équivalente à celle de la bureautique.

• Logements : la puissance d'éclairage dans le logement est plus faible que dans les bureaux. De plus, contrairement à ceux-ci, l'éclairage est généralement allumé seulement en fin de journée.

Enfin, notez que l'éclairage artificiel n'est jamais considéré comme une source de chauffage qui substitue la production de chaleur initiale !