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Le nouveau premier poste de consommation

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Le nouveau premier poste de consommation

La RT 2012 va permettre de prendre en compte l’usage réel de l’éclairage artificiel et donc d’inciter à installer des dispositifs de détection de présence et de lumière du jour. (Doc. Regent Éclairage.)

Les usages tels que le chauffage, la climatisation et l’isolation thermique ont été l’objet de beaucoup d’attention par le passé. Aujourd’hui, c’est au tour de l’éclairage de jouer un rôle primordial dans l’amélioration de la performance énergétique.

La Réglementation thermique 2012, comme les précédentes, concerne, dans un premier temps, les bâtiments neufs pour les bureaux, l’enseignement, l’accueil de la petite enfance et tous les permis de construire déposés à partir du 1 er janvier 2013 pour les autres bâtiments neufs à usage d’habitation.

Comme on s’y attendait, elle va durcir de 50 % les exigences de performances énergétiques des bâtiments, alors que la progression entre deux réglementations était jusqu’ici de 15 % tous les 5 ans.
Clairement, la RT 2012 impose une exigence de consommation globale pour les seuls cinq usages suivants : éclairage, chauffage, climatisation-refroidissement, eau chaude sanitaire et auxiliaire liés aux usages thermiques. Elle n’exige pas de limite de puissance électrique installée (watts par mètre carré), seules comptent les consommations d’énergie annuelles globales des cinq usages : la consommation va s’exprimer en kilowattheures d’énergie primaire et devra être inférieure à 50 kWhep/m²/an, modulable entre 40 et 65 kWhep/m²/an.
L’administration considère que l’éclairage devient le premier usage énergétique dans ces bâtiments tertiaires et commerces. En effet, si l’orientation et l’isolation des bâtiments neufs sont réalisées en respectant cette nouvelle réglementation, le besoin de chauffage est réduit, et l’éclairage devient ainsi le premier poste de consommation. Il va donc jouer un rôle important, d’une part à travers la performance propre aux systèmes d’éclairage mis en œuvre, et d’autre part à travers la méthode de calcul Th-BCE 2012 qui permet de vérifier la conformité du bâtiment aux trois exigences de résultat de la RT 2012. Ce qui va permettre de prendre en compte l’usage réel de l’éclairage artificiel et donc inciter à installer des dispositifs de détection de présence et de lumière du jour.
Par ailleurs, le coefficient Bbio, qui caractérise la qualité énergétique du bâtiment va lui aussi tenir compte de l’éclairage. Pour son calcul, il faudra faire appel à une puissance surfacique de l’ordre de 2 W/m²/100 lux et sa valeur maximale est de 60 points. Les concepteurs de bâtiments vont donc rechercher les meilleurs moyens de profiter des ressources naturelles gratuites, en particulier la lumière du jour.

« Let the sunshine in ! »

Pendant longtemps, on a limité les apports de lumière naturelle pour des raisons thermiques, mais aujourd’hui les systèmes de protection solaire (pare-soleil, stores, etc.) intégrés aux bâtiments permettent d’assurer une température confortable aussi bien en hiver qu’en été, tout en faisant bénéficier de larges apports de lumière naturelle, tout au long de l’année.
Pour Bruno Lafitte, ingénieur Ademe, Éclairage et environnement électromagnétique : « La première source de lumière à laquelle il est primordial de penser, parce que la mieux adaptée à l’homme, est la lumière du jour. Privilégier et maîtriser la lumière naturelle est donc indispensable lors de la conception ou l’aménagement de locaux : optimisation en fonction des caractéristiques du local, orientation des parois vitrées et des postes de travail, utilisation de la lumière artificielle en complément et de variateurs en fonction de la lumière naturelle, forment quelques pistes de réflexion ». À ce sujet, une convention « Rénovation de l’éclairage dans les bâtiments tertiaires » a été signée (entre autres par l’Ademe) : elle vise à anticiper de 6 ans l’application de la réglementation européenne en imposant au marché du tertiaire une offre d’éclairage plus sobre en énergie, en neuf comme en rénovation. La part accordée à la lumière naturelle y est renforcée.
Le Cstb procède de son côté aux calculs de la consommation d’éclairage selon la méthode Th-BCE, en intégrant tous les paramètres nécessaires à l’évaluation de l’éclairement intérieur naturel : facteurs de transmission effective des baies, protections solaires, masques, orientations, données climatiques, etc. La méthode réglementaire aboutit à un facteur de disponibilité de la lumière naturelle. Donnée extrêmement importante, puisqu’elle affecte directement la consommation énergétique de l’éclairage artificiel. Les certifications volontaires, comme HQE, donnent plusieurs valeurs d’éclairage naturel selon les performances souhaitées. Le minimum (niveau B) correspond à un facteur de lumière du jour supérieur à 2 % à 4 m de la baie, soit environ 200 lux pour un éclairement de 10 000 lux à l’extérieur.
Les industriels ont eux aussi bien compris l’importance de prendre en compte la lumière naturelle. Et comme le précise Lionel Witkowski, président de la division « Éclairage intérieur fonctionnel » du Syndicat de l’éclairage et directeur général de Trilux : « La profession commercialise déjà depuis plusieurs années les appareils d’éclairage et les systèmes de gestion de la lumière qui permettent de répondre aux exigences de la RT 2012. On peut espérer que le cadre législatif mis en place va orienter la demande vers des systèmes plus performants permettant de réaliser des installations d’éclairage encore moins énergivores. »
Certains ont développé des outils, afin de mieux contrôler la lumière du jour, à l’instar de Philips, qui a créé « Light Balancing » en partenariat avec Somfy, outil qui permet d’obtenir un juste équilibre entre lumière naturelle et éclairage artificiel.
Hervé Plackowski, président de la division « Systèmes de gestion et composants pour l’éclairage » au Syndicat de l’éclairage, et responsable Systèmes de gestion chez Osram explique que « les détecteurs de lumière du jour répondent tout à fait aux exigences de la Réglementation thermique : les capteurs mesurent la quantité de lumière naturelle, envoient l’information aux luminaires dont l’intensité lumineuse varie, afin de maintenir un niveau d’éclairement constant (prédéfini), quelles que soient l’heure de la journée ou les conditions météorologiques ».

Consommations en baisse pour une qualité à la hausse

La RT 2012 impose un comptage des consommations pour l’éclairage, et un affichage pour que l’utilisateur puisse se rendre compte des éventuels excès.
Mais diminuer les consommations ne signifie pas éclairer moins, mais mieux. La seule exigence essentielle étant la consommation d’énergie annuelle globale, le maître d’œuvre est donc libre de trouver les solutions techniques qui permettent de respecter cette exigence énergétique, sans sacrifier les critères d’un bon éclairage, en particulier ceux de la norme européenne relative à l’éclairage des lieux de travail NF EN 12464. Celle-ci est d’ailleurs prise en référence dans le modèle de calcul Th-BCE (à l’exclusion des consommations de l’éclairage de mise en valeur des objets).
La RT 2012 s’appuie aussi sur la norme NF EN 15193 avec des exigences énergétiques de l’éclairage dont, entre autres : l’introduction du fractionnement ou zonage de la gestion de l’éclairage ; ou la prise en compte plus détaillée des différents modes de gestion en fonction de la lumière naturelle et de l’occupation (interrupteur manuel, gradation automatique par détection du niveau d’éclairement, détection crépusculaire, allumage et extinction par détection de seuil d’éclairement). On parlera de moins en moins d’éclairage surfacique, mais plutôt de valeur temps, par application en fonction de l’occupation des locaux.
Pour Gilles Pierret, expert au Syndicat de l’éclairage et directeur Développement technique et développement durable chez Thorn : « Il est facile de faire des économies en éclairage, encore faut-il conserver la qualité. Ce n’est qu’à travers la gestion que cela est possible : ce que la norme NF EN 12464 recommandait va devenir, de fait, obligatoire. Alors que l’utilisation d’un thermostat pour le chauffage est systématique depuis très longtemps, la variation et la programmation de l’éclairage vont enfin s’imposer ». Cela implique l’utilisation de systèmes de gestion locale ou globale de l’éclairage.

Les solutions existent

Premier vecteur de ces développements, les leds qui ont marqué une étape importante dans la course à la performance énergétique. Pour Lionel Witkowski : « Elles atteignent aujourd’hui dans beaucoup de domaines des efficacités lumineuses (définies par le flux total sortant du luminaire divisé par la puissance totale de celui-ci) égales ou supérieures aux meilleurs systèmes fluorescents et contrairement à ceux-ci, elles possèdent encore un très fort potentiel d’amélioration dans les années à venir. À cela s’ajoute la capacité des appareillages (drivers) à s’intégrer facilement à des systèmes de gestion de la lumière ».
Point de vue partagé par Alain Minet, chef de marché des secteurs tertiaire, industriel et hospitalier, chez Philips Lighting : « Les luminaires à led rattrapent les performances de ceux équipés de tubes fluorescents en terme de rendement et peuvent fonctionner avec le même type de dispositif de gestion. Actuellement, nous proposons des gammes pour tout type de gestion : locale pour des petites applications avec le protocole KNX par exemple (les contrôleurs ne fonctionnent pas en mode maître/esclave, chaque automate est indépendant), ou centralisée avec des systèmes LonWorks qui permet de répondre à l’ensemble des solutions ».
De son côté, Thorn a mis en place une série d’outils (Thorn Energy Partnership, Thorn Energy Solutions) d’aide à la décision pour accompagner les maîtres d’ouvrage et prescripteurs dans le choix de solutions axées sur la maîtrise de l’énergie via la gestion de l’éclairage, tandis que Tridonic (marque appartenant au même groupe) propose des systèmes de gestion pour tous types d’applications.
Osram, par ailleurs, poursuit le développement de ses produits « Dali » destinés au tertiaire et qui permettent l’adressage de chaque point lumineux, ou le paramétrage et la programmation de l’éclairage de tout le bâtiment.
Ne sont évoqués ici que quelques exemples, la majorité des fabricants de lampes et de luminaires mettant sur le marché - notamment depuis l’évolution des performances des leds - des dispositifs de détection de présence, de lumière du jour, de gestion locale ou centralisée, qui constituent aujourd’hui les réponses aux exigences de la RT 2012.

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