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1 Plan lumière Ville de Lyon : 20 ans d'expérimentation

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En 1989, la Ville de Lyon a été l'une des premières agglomérations de France à mettre en place un Plan lumière. Depuis peu, un nouveau programme a été lancé. Explications de Jacques Fournier, responsable du bureau d'étude au sein de la Direction de l'éclairage public de la Ville de Lyon.

Pouvez-vous nous exposer les principales évolutions du nouveau Plan ?

J. F. : L'un des objectifs du premier Plan lumière était de faire de l'éclairage une composante essentielle de l'espace public. Il s'agissait notamment de mettre en lumière le patrimoine - avec plus de 300 édifices ainsi valorisés - et les grandes perspectives de la ville, mais également de développer une gamme de mobilier identique quels que soient les quartiers. Vingt ans plus tard, le bilan du Plan lumière est très positif en terme de cadre de vie, ­d'ambiance nocturne, d'image de la ville, d'activités économiques et de tourisme. De nombreux projets du même type ont été mis en place dans toute la France, en même temps que s'est développé le métier de concepteur-lumière. Lancé depuis 2004, le deuxième Plan lumière est davantage tourné vers la sobriété énergétique.

Il s'appuie pour cela sur la temporalité dont l'idée est d'éclairer en fonction des usages, lesquels sont liés au rythme de la ville. Selon ce principe, on ne fait pas fonctionner les installations toute la nuit. L'éclairage des arbres est suspendu l'hiver, en l'absence de feuilles. Les actions sont menées de manière moins visibles, mais plus en profondeur. Tous les quartiers sont concernés et pour chaque projet d'aménagement, il y a une véritable recherche de cohérence.

Nous poursuivons aussi les mises en lumière, mais à une cadence plus faible, de 1 à 2 par an. Une place a par ailleurs été réservée à la création artistique, qui donne lieu à des réalisations intéressantes lors de la Fête des Lumières, et une autre à l'expérimentation. Ainsi, nous testons notamment un éclairage par détection de présence dans un jardin public. Nous l'expérimentons en termes de fiabilité et e perception par la population avant de l'étendre aux squares, aux passerelles et, dès que la technique le permettra, aux voies à faible circulation automobile .

Quelles sont les exigences auxquelles une grande agglomération se doit de répondre ?

J. F. : Notre souci est de réaliser un éclairage au plus près des besoins, en mettant en œuvre des solutions de plus en plus économes d'un point de vue énergétique. Au-delà de la notion d'efficacité énergétique, et bien qu'on l'oublie très souvent, il est également important de prendre en compte le coût global de l'éclairage, avec ses coûts d'investissement et de fonctionnement. Il s'agit dans le même temps de contrôler la lumière pour limiter les nuisances lumineuses, en tenant compte de l'esthétique requise sur certains projets, et d'utiliser de plus en plus de matériaux recyclables (ex : aluminium, fonte d'aluminium, verre) en lieu et place du plastique.

Quelles sont les principales contraintes de conception d'une installation d'éclairage public ?

J. F. : La principale problématique est d'intégrer l'éclairage dans l'espace sans provoquer d'éblouissement. Si, dans une salle de spectacle, on peut quasiment mettre la lumière où l'on veut, sur une chaussée, l'espace est plus réduit. Il y a la contrainte des réseaux, des carrefours, des largeurs de trottoirs, du stationnement, des fenêtres, des arbres. Dans un projet de réfection global, il est plus aisé de trouver un compromis et de respecter une distance optimale entre mâts, de l'ordre de 3 à 3,5 fois la hauteur de la source. En revanche, sur une voirie existante, on n'arrive jamais à optimiser à 100 % l'éclairage. Il faut jouer sur la hauteur et sur la puissance de l'installation.

Quel est le cadre réglementaire ?

J. F. : L'éclairage public est régi par la norme NFC 13201 qui est la transcription en droit français de la norme européenne EN 13201. Pour être exact, seuls trois des quatre volets du texte (13 201-2, 13201-3 et 13201-4) ont été traduits en norme NF, le volet 13201-1 attendant d'être validé par le gouvernement. La norme n'est donc pas obligatoire dans son ensemble malgré les préconisations du Grenelle de l'environnement. Cependant, celle-ci définit des niveaux minima d'éclairement à maintenir en fonction des usages, de la nature de la voie, des obstacles, de l'environnement. Sur Lyon, où nous l'appliquons de manière volontaire, les niveaux d'éclairement ­varient entre 3 et 20 lux, la valeur la plus basse correspondant à un cheminement piéton et la valeur la plus haute à une voie à forte circulation. Les installations électriques sont par ailleurs encadrées par la norme NFC 17200 qui en définit notamment le dimensionnement.

En France, l'éclairage public représente environ la moitié des consommations totales d'électricité des communes et 40 % de leurs dépenses. Qu'en est-il pour Lyon ?

J. F. : Il est de cet ordre de grandeur. À noter que depuis le premier Plan lumière, on a diminué de 20 à 30 %, voire 50 % à certains endroits, les puissances d'éclairement tout en conciliant efficacité, ambiance lumineuse et coûts. Grâce à l'utilisation des nouvelles sources de lumière et au travail sur la temporalité de l'éclairage, il a été possible de revenir à la consommation de 1989. Les dépenses d'énergie s'élèvent aujourd'hui à 33 millions de KWh/an, contre 35 millions de KWh en 1989. Dans le même temps, le nombre de lampes est passé de 47 000 à 67 500.

Quelles sont les techniques d'éclairage que vous favorisez ? Des nuances doivent-elles être prises en compte selon qu'il s'agit d'éclairage urbain, d'éclairage routier, de mise en lumière d'édifices. ?

J. F. : Le bannissement par une directive européenne des ballons fluorescents à vapeur de mercure d'ici 2015 nous conduit à faire évoluer les technologies d'éclairage de la ville. Nous utilisons aujourd'hui trois types de sources : les lampes à vapeur de sodium haute pression, les lampes à iodures métalliques et les lampes à lumière blanche à culot PGZ12.

Ces différentes sources offrent plus ou moins un bon rendu d'éclairage et un rendement correct. En revanche, plus la performance est élevée et plus la lampe coûte cher, ce qui nous oblige à concilier efficience et prix. À ce titre, les lampes à sodium haute pression haute gamme ­constituent un bon compromis. Elles ont une durée de vie importante, un taux de mortalité de 0 au cours de la première année et sont relativement économiques. Leur rendu des couleurs est cependant moindre que les lampes à iodures métalliques et que les lampes à lumière blanche. Commercialisées depuis 2 à 3 ans dans une gamme plus large, ces dernières cumulent les performances en terme de rendu des couleurs, durée de vie et ont une efficacité de 10 % supérieure aux lampes à sodium. Le choix des lampes dépend bien sûr de l'usage. Sur une voie de desserte ou un axe automobile, on utilise principalement des lampes à sodium. Dans une zone piétonne ou commerçante, on privilégie les lampes à iodures métalliques et à lumière blanche. Dans le centre-ville, 1 200 luminaires vont ainsi être remplacés par des éclairages à lampe blanche. Les nouvelles lanternes seront également installées en façade mais équipées d'un récupérateur de flux à l'arrière afin de ramener la lumière vers la chaussée.

Dans quel cadre avez-vous recours aux leds?

J. F. : Lorsque l'on parle de balisage, de mise en lumière, d'éclairage dynamique ou encore de couleur d'éclairage, les diodes électroluminescentes ont aujourd'hui ­parfaitement leur place. En revanche, en ce qui concerne l'éclairage public à propre­ment dit, leur efficacité demeure légèrement inférieure à celle des nouvelles lampes utilisées, avec un coût global plus élevé. Difficile par ailleurs d'avoir une bonne visibilité sur ce type de produit. Dans le spectre des leds, il n'y a pas de vert. Le rendu des couleurs ne peut donc être comparé à celui des autres sources lumineuses. Par ailleurs, les durées de vie annoncées vont de 50 000 à 100 000 heures, ce qui est beaucoup comparé aux 4 000 heures de fonctionnement annuel d'une lampe allumée toute la nuit. Malgré cela, aucun fabricant n'offre de garantie en rapport avec cette durée de vie. En outre, le rendement des leds évoluant très vite, quelle assurance a-t-on de retrouver d'ici 4 à 5 ans des diodes ayant les mêmes caractéristiques et à quel prix ? Le doute est d'autant plus grand qu'il n'existe pas encore de norme encadrant les luminaires à diodes et pas davantage de charte de la profession. Malgré toutes ces réserves, les leds ont beaucoup d'atouts et représentent l'avenir. À ce titre, nous allons les tester sur 500 luminaires.

Les lampes de nouvelle génération s'associent-elles avec les luminaires existants ?

Pour optimiser l'éclairage, on travaille à la fois sur la source et sur le luminaire. Lorsque l'on remplace d'anciennes sources par des lampes à hautes performances, on change également le luminaire, lequel a en effet été conçu pour fonctionner avec un certain type de lampe.

Il est important d'utiliser des appareils confortables pour limiter l'éblouissement. L'analyse du matériel se fait de manière pragmatique. On utilise par exemple des lanternes avec vasque plane qui diminuent la luminance directe sur les luminaires. De façon générale, on préfère les optiques suffisamment grandes qui permettent un meilleur réglage de la lampe à l'intérieur du miroir et de mieux contrôler le flux lumineux. La tendance allant aujourd'hui vers des lampes miniaturisées facilite le contrôle de la lumière.

Comment sont alimentées et commandées les installations d'éclairage de la ville ?

J. F. : L'alimentation de l'éclairage public se fait par un réseau séparé, depuis les 1 200 armoires électriques réparties sur Lyon. Une commande centralisée enclenche l'éclairage de l'ensemble de la ville. Le cycle de fonctionnement est déterminé par une horloge astronomique qui permet d'optimiser la durée d'éclairement en fonction de la courbe du soleil et de s'exonérer de toutes les influences du climat. La courbe étant fixée, ce système permet de connaître à l'avance les coûts de fonctionnement. La gestion centralisée intègre par ailleurs trois cycles différents : l'éclairage public standard qui fonctionne toute la nuit ; les illuminations qui sont éteintes à 23 h en semaine et 24 h le weekend ; les éclairages secondaires au niveau des arbres, des rues piétonnes qui sont éteints une partie de la nuit ou de l'année.

Comment est gérée la maintenance à l'échelle de la Ville ?

J. F. : La maintenance est réalisée en régie municipale. Le coût de fonctionnement de l'éclairage public est estimé à 10 e TTC par habitant. Il comprend les dépenses d'énergie, le remplacement des lampes ne fonctionnant plus accidentellement et la rénovation des installations.

La maintenance se décompose en opérations préventives systématiques et en opérations curatives. La première conduit au remplacement de la totalité des lampes tous les 3 à 4 ans. Elle est réalisée la nuit par des camions-nacelles, qui sont également amenés à faire de la surveillance et du petit dépannage immédiat. Les dépannages délicats ont lieu la journée.

Les systèmes de gestion par points lumineux sont aujourd'hui donnés comme très prometteurs. Leur emploi est-il envisagé ?

J. F. : Nous allons expérimenter un système de télégestion, sous un protocole de communication ouvert, de 700 points lumineux représentatifs des différentes typologies pouvant être rencontrées en terme de source et d'appareillage. Il s'agit de contrôler et d'adapter localement la puissance et le temps d'éclairage en fonction des mesures de lumière.

L'éclairage urbain est parfois accusé de pollutions lumineuses. Comment gérez-vous cet aspect ?

J. F. : Nous sommes de plus en plus interpellés par les habitants sur ce sujet et nous cherchons à diminuer les nuisances dans la vision des collines, qui sont une particularité de Lyon. Ainsi, nous changeons certains types de luminaires tels que les boules lumineuses qui diffusent à 360°, nous effectuons des réglages de l'inclinaison des lanternes et, pour ceux situés sur les immeubles, nous installons des accessoires réduisant très fortement le flux inutile en direction des façades.

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