Light Building 2012 : rupture technologique et réseaux intelligents

Pas moins de 2 352 fabricants issus de 50 pays étaient présents au Light Building 2012, manifestation internationale des tendances en matière de lumière, d’électrotechnique, de domotique et de logiciels pour le Bâtiment, tenue en Allemagne.

Mais au-delà de la performance technologique affichée sur tous les stands, le visiteur y a découvert des solutions où la lumière accompagne tout autant le bâtiment que l’utilisateur. Le premier y gagne en consommations d’énergie, le second en ambiances confortables, parfois ludiques, grâce à une gestion automatique qui se prête aux besoins et aux envies de chacun.

L’irrésistible essor de l’électroluminescence

Premier constat, l’incandescence classique a bel et bien disparu, l’halogène résiste encore pour des applications ciblées (commerces...), et la fluorescence tient bon dans les bureaux. Mais pour combien de temps face à aux diodes électroluminescentes qui envahissent tous les appareils, du spot aux encastrés, en passant par les downlights et les lampes à poser, qu’il s’agisse d’intérieur ou d’extérieur ?
La led a, en effet, fait ses preuves. En fleurtant parfois avec les 100 lm/W, impossible de lui reprocher son manque d’efficacité lumineuse. Oubliés les problèmes de tri des « blancs », elle offre désormais une grande homogénéité en la matière. Disparus les systèmes de refroidissement encombrants, ils sont devenus compacts et discrets. Quant à l’indice de rendu des couleurs, dont la méthode de mesure est encore en cours de révision, il avoisine les 90 presque partout. Jusqu’aux prix qui ont baissé de façon importante et ont permis de multiplier les installations d’éclairage à led, tant en rénovation qu’en installation neuve. Les fabricants de lampes ont développé des sources qui ressemblent aux incandescentes, qui en ont les mêmes culots, formes et tailles, mais qui sont des lampes à leds qui peuvent se substituer à ces dernières sans changer de luminaires.
Et nul ne saurait résister à ces systèmes qui rivalisent d’ingéniosité, d’élégance, de lignes épurées, d’effets lumineux multiples, pour ne laisser voir que la lumière, celle que l’on a choisie, au moment voulu, pour l’ambiance souhaitée.

Des systèmes intelligents…

Dans les publications de l’Association française de l’éclairage (AFE), un « luminaire » se définit comme un « appareil servant à répartir, filtrer ou transformer la lumière […] ».
Désormais, « Transformer » est le mot-clé. En effet, on ne peut plus vraiment parler d’appareils tant les volumes, les optiques, les matériaux constituent plutôt des systèmes aux formes étonnantes, aux couleurs variées. Et si la fonction est toujours d’éclairer là où il faut, elle doit également permettre de le faire « quand » il faut et de toutes les manières possibles.
D’ailleurs, les fabricants eux-mêmes se plaisent à utiliser le mot « solutions » au lieu « d’appareils », tout l’art - et la technologie - étant de simplifier leur complexité ! À l’instar d’Erco qui utilise le slogan « De la lumière, plus que des appareils d’éclairage » pour qualifier les nouveaux downlights à double foyer à led, dont le système optique exploite la technique des lentilles Spherolit (exclusivité Erco), et ne produit quasiment aucune lumière diffuse indésirable. La lumière est orientée par un système composé d’un collimateur et d’une lentille Spherolit. Dès qu’elle a traversé cette lentille, la lumière projetée forme un faisceau précis, dépourvu de lumière diffuse. Aucun réflecteur Darklight n’est nécessaire. En lieu et place, un cône anti-éblouissement mat noir assure le confort visuel de l’observateur ; cette combinaison de technique Spherolit et de cône anti- éblouissement dote ces downlights d’un rendement nettement supérieur, d’un taux d’éblouissement (UGR) très inférieur et d’un encombrement réduit, comparés aux downlights à double foyer classique.
Trilux, centenaire cette année, a conçu en coopération avec l’équipe des designers de Billings Jackson Design, Aurista, un luminaire led pour bureaux. Le réflecteur décliné en matière plastique et en métal encadre la led et confère à la sortie de lumière une forme étoilée. Ces « étoiles lumineuses » agrandissent la surface brillante, en permettant ainsi de réduire les contrastes qui apparaissent entre la source lumineuse et les surfaces voisines. Résultat : une esthétique lumineuse particulière, dont la modularité assure une répartition personnalisée et l’optimisation du flux lumineux total.
En tertiaire de bureaux, commerces, établissements scolaires et de santé, Lumination LED, présentée par GE Lighting, utilise des technologies de contrôle optique complexes qui éclairent uniformément d’une lumière vive, sans éblouir, aussi bien les murs que les plafonds. Déclinée dans divers formats encastrés, Lumination sera disponible en versions suspendues et linéaires à partir de cet été.
Le lampadaire sur pied Tweak CLD LED (Controlled Luminance Diffusor) est le résultat d’une collaboration entre le fabricant suisse Regent et le bureau d’architecture Schneider Schumacher de Francfort, qui offre un réglage séparé de la proportion de lumière directe et indirecte, une commande électronique modulaire paramétrable et une tête du luminaire pouvant pivoter de 2 x 90°. Il est décliné en deux modèles 92 et 110 W avec une efficacité lumineuse pouvant aller jusqu’à 100 lm/W.

… et des designs à l’honneur

De nombreux prix ont été décernés cette année. Citons la suspension tout en verre et aluminium, « Ring of Fire » de RZB qui a reçu le Reddot Designed Award 2012.
Chez Zumtobel, trois Prix du Design Plus by Light Building, distinction qui souligne la capacité d’innovation des exposants représentés au Salon dans les secteurs de l’éclairage, de l’électrotechnique, ainsi que l’automatisation de bâtiment. Le système à led Microtools, spot destiné aux magasins, aux formes minimalistes, a remporté le Best of Design Plus ; la gamme de projecteurs Iyon signée Delugan Meissl Associated Architects dotée de lignes fluides, et Ondaria, design de Stefan Ambrozus, luminaire circulaire opale, ont également été primés.
L’italien iGuzzini a aussi misé sur le design des produits et de son stand, dont il a confié le concept à Giancarlo Basili, un des scénographes de référence du cinéma italien. Un aménagement aux effets 3D permet de montrer l’immense capacité de la lumière et de ses innovants systèmes de gestion, à jouer les caméléons ; un concept dans lequel les appareils d’éclairage fusionnent avec les multiples mises en scène lumineuses et la scénographie, en une expérience multisensorielle.
Cette spectaculaire mise en scène, reflète bien la nouveauté de cette édition, où la créativité s’associe à la haute technologie. Chez Thorn, le design raffiné de Menlo ³ en version led combine une technologie de gestion des couleurs qui maintient la température des couleurs à 3 500 K tout au long de la durée de vie (50 000 h). Mais le fabricant a aussi présenté ses nouveaux systèmes de contrôle de l’éclairage tant en intérieur qu’en extérieur, tout comme Philips et Osram, notamment, dont les innovations portaient autant sur ces produits que sur les luminaires.

KNX et enOcean, deux protocoles en devenir

Mais Light Building c’est aussi le Salon des solutions de gestion centralisées qui s’appliquent avant tout au tertiaire. Dans ce domaine, tous les processus consommant de l’énergie sont désormais pilotés, régulés, programmés, monitorés.
Les solutions de communication se cristallisent autour d’un petit nombre de protocoles, parmi lesquels KNX et enOcean qui connaissent un développement rapide. Dans un bâtiment tertiaire neuf, l’objectif de consommation d’énergie oscille autour de 50 kWhEP/m².an à travers toute l’Europe, et le but ultime déjà affiché est la systématisation des bâtiments à énergie positive en construction neuve. Dans ces conditions, tout processus technique qui produit ou consomme de l’énergie est très précisément suivi. Sur le Salon, la tendance était à la mutualisation des ressources et à l’automate unique, bureau par bureau, pour l’optimisation des consommations d’énergie. Cette tendance se développe du fait de l’interdépendance des domaines. Détection de présence pour l’éclairage, le chauffage, la ventilation et la climatisation, température pour le chauffage, la climatisation, la ventilation et les protections solaires, éclairement ambiant pour les protections solaires et l’éclairage… nécessitent les mêmes informations. Il est donc naturel que les différentes sondes recueillent et partagent ces informations entre les processus qui en ont besoin. D’autant que ces processus ne peuvent plus être gérés séparément. Par exemple, les protections solaires entrent en jeu aussi bien en chauffage et rafraîchissement, qu’en éclairage.

Protocoles de communication

Instruments essentiels à un pilotage fin : les protocoles de communication ouverts et standardisés. On observait à Light Building une cristallisation autour d’un petit nombre de protocoles. L’éclairage obéit à Dali ou au 0-10 V analogique. Le chauffage et le rafraîchissement préfèrent LONWorks, KNX, BACNet ou ModBus. Les protections solaires s’ouvrent de plus en plus à KNX et LONWorks, mais les langages propriétaires chez Somfy et Delta Dore, par exemple, sont encore très présents. La supervision, elle, communique grâce à des langages transmis à travers l’infrastructure Ethernet de l’entreprise : KNX/IP, LON/IP, BACNet/IP, ModBus/TCP, OPC ou Webservices. KNX est surtout employé sur paire torsadée, mais aussi sur des câbles de communication ou sur fibres optiques dans sa version KNX/IP. Une nouvelle spécification KNX Radio HF Multicanaux a été présentée à Light Building. Elle devrait élargir l’emploi de KNX Radio au-delà du comptage où il est déjà très présent. De son côté, le protocole de communication sans fil enOcean pratique la « récolte d’énergie » (Energy Harvesting). Les émetteurs enOcean ne sont donc pas raccordés à une alimentation électrique. La première solution de récolte d’énergie est le mouvement. Appuyer sur le bouton d’un interrupteur, manœuvrer la poignée d’une fenêtre ou d’une porte... produit suffisamment d’électricité pour permettre d’envoyer un ordre radio à un récepteur, qui, pour sa part, doit être alimenté en électricité. Cette première technique ne communique que dans un sens : de l’émetteur au récepteur. Aussi, enOcean a développé une deuxième technique de récolte d’énergie, en montant une cellule photovoltaïque (35 x 12,8 ou 50 x 20 mm) et un mini-accumulateur dans ses émetteurs-récepteurs. Ce qui permet la communication dans les deux sens. La troisième solution de récolte d’énergie exploite une différence de température dans un fluide. Il suffit d’une différence de température de 2 K pour générer assez d’électricité pour émettre un message enOcean. La première application de cette nouvelle technologie était exposée à Light Building : un moteur thermique et thermostatique pour robinetterie de chauffage. Imaginé et produit par Kieback&Peter, ce minimoteur MD10-FtL-HE fabrique et stocke son électricité, puis l’utilise à la fois pour ses mouvements et pour une communication sans fil selon le protocole enOcean.
Ce protocole est devenu une norme internationale sous le nom de « ISO/IEC 14543-3-10 », ce qui ouvre la voie de l’interopérabilité entre des produits enOcean issus de fabricants différents.