La lumière du jour

Facteur essentiel pour la santé et le bien-être

Dans la construction écologique et saine, la lumière du jour distribuée dans les espaces intérieurs représente un facteur essentiel. L'homme s'est adapté au cours des millénaires aux conditions de luminosité extérieures. Nous tirons profit des changements de couleurs, de l'angle d'incidence de la lumière et de sa luminosité pour nous orienter dans le temps et dans l'espace. En outre, la lumière a un effet sur notre santé. L'exposition insuffisante à la lumière du jour, affecte un certain nombre de nos fonctions corporelles (voir la documentation ci-dessous).

Nouveau bâtiment abritant le Tribunal pénal fédéral à Bellinzone: une grande importance a été accordée à la distribution de la lumière du jour dans ce bâtiment certifié Minergie-P-Eco.

Utilisation de la lumière du jour dans l'espace intérieur
La lumière du jour est composée de la luminosité du ciel et de la lumière du soleil. La luminosité du ciel désigne l'hémisphère lumineuse du ciel et la lumière du soleil désigne la partie visible du soleil lui-même. La lumière visible (longueurs d’onde entre 380 et 780 nanomètres) ne représente qu'une petite partie du rayonnement électromagnétique permanent. La lumière du jour change sa luminosité, son angle d'incidence et sa couleur en fonction de l'heure du jour, des saisons, de la position géographique et de la couverture nuageuse.

Critères importants pour la planification

Facteurs déterminant l'apport de lumière du jour. Source: ouvrage spécialisé „Gesund und ökologisch bauen mit Minergie-Eco“, Gugerli/Lenel/Sintzel

L'utilisation optimale de la lumière du jour génère des espaces lumineux et accueillants ce qui influence de manière positive la santé des occupants. La lumière du jour augmente le bien-être, la capacité de concentration et permet la synchronisation de l’horloge interne. Par conséquent, la part vitrée optimale des façades doit être déterminée avec précision. Les surfaces vitrées trop importantes peuvent déboucher sur des éblouissements, des pertes thermiques élevées en hiver et une surchauffe en été. Une part vitrée trop faible par contre, augmente les besoins en énergie pour l'éclairage.

Apport de lumière du jour suffisant
De nombreux règlements de construction définissent un apport de lumière du jour suffisant de la manière suivante: les surfaces translucides (p. ex. fenêtres, portes, lanterneaux) s'élèvent à 10% de la surface des locaux au minimum. Pour les espaces avec des exigences de visibilité plus élevées, tels que les bureaux ou les salles de classes, cette part doit en principe être doublée. La position des fenêtres par rapport à l'espace intérieur, les ombres projetés sur les fenêtres, le dégagement de l'horizon et d'autres facteurs y jouent un rôle déterminant. 
Pour les bâtiments de bureaux, l'apport optimal de lumière de jour s'élève à environ 75% des horaires d'exploitation du bâtiment. Autrement dit, il est possible de renoncer à l'éclairage artificiel pendant les trois quarts de la journée de travail en moyenne. La lumière du jour distribuée en suffisance permet ainsi de faire des économies considérables d'électricité.

Lumière du jour dans le processus de planification
C'est en première ligne l'architecture qui détermine l'apport de lumière du jour. Les point suivants sont ici essentiels: orientation du bâtiment, types et dispositions des fenêtres, caractéristiques du vitrage (valeur Tau du vitrage), réflexions dans l'espace intérieur. Il existe différentes méthodes et règles empiriques pour effectuer une première estimation de l'apport de lumière du jour - une méthode d'estimation graphique simple se trouve dans l'ouvrage spécialisé „Gesund und ökologisch Bauen“, à la page 51.

Unités de mesures et justification
L’éclairage naturel des locaux les plus utilisés doit être suffisant. Ce point doit être vérifié et prouvé déjà au stade de la planification. Au moyen d'une justification de la lumière du jour, les unités de mesures suivantes permettent d'attester de la qualité de la lumière du jour dans les espaces intérieurs caractéristiques d'un bâtiment:

  • Facteur de lumière du jour (FLJ) 
  • Autonomie en lumière naturelle

La justification dans le cadre de Minergie-Eco peut être effectuée à l'aide des instruments suivants:

L’autonomie en lumière naturelle est déterminante dans le cadre de la justification. Les exigences Minergie-Eco sont les suivantes: dans les locaux d’utilisation principale, la lumière du jour doit être disponible pendant au minimum 50% de la durée d'utilisation totale. En outre, il faut démontrer que la part de la surface des locaux qui ont une autonomie en lumière naturelle inférieure à 50% ne dépasse pas 20% de la surface totale saisie (pour les modernisations: 35%).

Niveau d’éclairement, facteur de lumière du jour, autonomie en lumière naturelle
Le niveau d’éclairement (unité: lux) correspond au flux lumineux reçu par unité de surface par un objet. Les niveaux d'éclairement atteints la journée à ciel ouvert sont comparativement élevés. L'éclairement en été par temps ensoleillé est de l'ordre de 120 000 lux - par temps couvert ce sont toujours 20 000 lux. Même par un jour gris de novembre, il y a encore 10 000 lux environ. La lumière du jour est largement disponible - il suffit de la diriger de manière précise dans les espaces intérieurs.

Le facteur de lumière du jour (unité: %) est le rapport entre le niveau d’éclairement dans le local et le niveau d’éclairement à ciel ouvert par temps uniformément couvert. Il se compose de la composante directe DV, de la composante réfléchie externe DC et de la composante réfléchie interne Di. Le facteur de lumière du jour des ouvertures brutes est réduit par le taux de transmission lumineuse du vitrage, les facteurs de réduction pour les cadres et croisillons ainsi que par les salissures.

Composition du facteur de lumière du jour. Source: Ouvrage spécialisé „Gesund und ökologisch Bauen mit Minergie-Eco“, Gugerli/Lenel/Sintzel

L’autonomie en lumière naturelle est la valeur caractéristique de la disponibilité de la lumière du jour. Elle représente la fraction de temps pendant laquelle le niveau d’éclairement intérieur requis en fonction de l'affectation du local sera atteint ou dépassé sans faire recours à la lumière artificielle.

Dispositions légales et standards 

Les dispositions légales et standards en matière de lumière du jour gagnent en importance aussi en Suisse. 

  • La norme SIA 387/4 "Électricité dans les bâtiments – Éclairage" (2017) a remplacé la norme SIA 380/4. Elle définit des niveaux d'éclairement minimaux en fonction de l'affectation du local.
  • La nouvelle norme européenne/suisse SN/EN 17037 "Lumière naturelle dans les bâtiments", définit les valeurs minimales pour l'apport de lumière du jour, la vue, l'ensoleillement et la protection contre l'éblouissement.
  • Selon l'art. 15 de l'Ordonnance 3 relative à la loi fédérale sur le travail (OLT 3) les locaux de travail doivent avoir un éclairage naturel suffisant. En outre, l'éclairage doit garantir des conditions de visibilité. Ceci concerne par exemple l'uniformité de l'éclairage, l'éblouissement, la couleur de la lumière et le spectre de couleurs.
  • Les calculs pour Minergie 2017 et Minergie-ECO se basent sur la norme SIA 387/4 "Électricité dans les bâtiments – Éclairage". Le procédé pour le calcul des heures à pleine charge constitue la base pour l'outil de lumière du jour de Minergie-Eco.
  • La norme SIA 112/1 "Construction durable – Bâtiment" thématise l'importance de la lumière du jour au point 1.4.2 "Utiliser la lumière du jour de manière optimale, assurer un éclairage adéquat".
  • Le Standard Construction Durable Suisse (SNBS 2.0) exige au critère 106 "Confort visuel et acoustique" l'évaluation de l'éclairage naturel selon Minergie-Eco.

Autres publications