1.1.1- Ciel couvert à 9 GMT -Climat lumineux extérieur:
Le ciel est couvert (IN=6 octas)1 avec obstruction totale du disque solaire. L’éclairement lumineux horizontal extérieur global est donc égal à l’éclairement diffus du ciel (pas de rayonnement direct): Ex=13800Lux.
-Eclairage naturel intérieur de la salle de cours n°82 :
Les contours FLJ (Figure 7.1.a) indiquent que la distribution des valeurs du facteur de lumière du jour est symétrique par rapport à l’axe de la salle à cause de l’isotropie du ciel couvert. Les Flj sur plan utile varient entre 2,06% à proximité du mur de fenestration Ouest dont le facteur de réflexion est estimé à 0,24 ; et 2,8% au contact des parois internes Nord et Sud dont le facteur de réflexion est d’environs 0,57.
L’effet directif associé aux lanterneaux verticaux munis d’une seule partie vitrée, est atténué grâce à la texture et à la couleur des parois internes du local dont la réflectance moyenne (RB) est d’environs 0,51. Il en résulte une augmentation de la composante réfléchie interne et par conséquent l’augmentation des valeurs Flj à proximité de ces parois.
Le profil transversal dans l’axe du local (Figure7.2.b) montre que les valeurs Flj mesurées à 1,60 m suivent la même évolution que celles mesurées au niveau du plan utile, elles sont toutefois de valeurs supérieures (entre 2.21% et 3.67%) car, à cette hauteur, la composante directe du ciel est plus importante (portion du ciel visible plus importante) ainsi que les réflexions internes puisque le facteur de réflexion de la partie supérieure des parois (estimé à 0,85) est plus important que celui de la partie inférieure (estimé à 0,3).
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.1 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 82 sous ciel couvert d’hiver à 9GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b-Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 B4 B3 B2 B1 FL J (% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
Vue vers la paroi Est du local Vue vers la paroi Ouest du local N
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.2 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 59 sous ciel couvert d’hiver à 9GMT.
a-Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 B1 B2 B3 B4 B5 FLJ (% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
Vue vers le mur de fenestration Est
N -Distribution symétrique.-Directivité de la lumière vers la paroi Ouest (mono exposition des vitrages). -Le fond de la salle est sombre.
-1,01%≤Flj≤5,07%
-Baisse des Flj à proximité des parois internes (réflectance moyenne faible estimée à 0,24)
-Effet directif accentué de la lumière vers la partie Ouest de la salle.
-Au niveau +160 cm : 1,34%≤Flj≤7,36%
(composante directe plus importante)
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.3 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 54-55 sous ciel couvert d’hiver à 9GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 B6 B5 B4 FL J(% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
Paroi interne Sud réfléchissante Effet directif des lanterneaux verticaux
N -Effet directif de la
lumière naturelle vers la paroi Ouest du local. -Partie Est sombre. -Baisse relative des Flj à proximité des parois internes (facteur de réflexion estimé à 0,30). -0,51%≤Flj≤2,5%
-Augmentation des Flj sous les parties transparentes des lanterneaux (augmentation de la composante directe et de la composante réfléchie externe).
-Baisse des Flj sous les parties opaques des lanterneaux.
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
-Heure 12 GMT
-Climat lumineux extérieur:
Le ciel est totalement couvert (IN= 8 octas)2 avec une obstruction totale du disque solaire. L’éclairement lumineux extérieur mesuré sur plan horizontal est égal à :
Ex= 9930 Lux. Cet éclairement global est égal à l’éclairement diffus du ciel.
-Eclairage naturel intérieur de la salle de cours n°54-55 :
Les contours FLJ (Figure 7.4.a) indiquent un effet directif très prononcé de la lumière du jour vers la paroi Ouest de la salle à cause de la mono exposition des vitrages zénithaux. Ainsi, les valeurs de Flj sur plan utile varient entre 1,01% à proximité du mur de fenestration Est et 3,52% à proximité de la paroi Ouest vers laquelle convergent les rayons
lumineux. Une baisse des valeurs Flj est relevée à proximité des parois internes à cause du faible facteur de réflexion estimé à 0,30.
Les valeurs Flj les plus faibles au niveau du plan utile sont enregistrées sous la partie opaque du dernier lanterneau et ceci malgré la présence des ouvertures latérales : leur forme elliptique, leur petite surface et leur basse position face à des luminances faibles du ciel couvert les rendent peu efficace du point de vue éclairage naturel. Le rôle principal de ces hublots, disposés parallèlement à la direction du regard des occupants, est sans doute d’ordre psychologique qui est d’assurer la liaison entre l’intérieur et l’extérieur du local (la vue vers l’extérieur).
En coupe (Figure 7.4.b), les valeurs Flj mesurées à 160 cm du niveau du plancher sont supérieures à celles enregistrées au niveau du plan de travail sous les parties transparentes des lanterneaux verticaux car ce plan reçoit plus de composante directe du ciel ainsi que la composante réfléchie externe; mais elles sont inférieures sous les parties opaques des lanterneaux à cause de la diminution de ces deux composantes (0,7%≤Flj ≤3,95%).
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.4 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 54-55 sous ciel couvert d’hiver à 12GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 B6 B5 B4 FLJ (% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
N
Reflet gênant sur la paroi interne sud
Effet directif vers la partie Ouest du local
Tableau accroché à la
paroi Nord, affecté par l’effet directif
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.5 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 82 sous ciel couvert d’hiver à 12GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 B4 B3 B2 B1 FL J (% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
Vue vers la paroi Est du local Vue vers la paroi Ouest du local
N -Distribution symétriquedes Flj.
-Fluctuation faible des valeurs Flj dûe à la réflectance moyenne du local (0,51). -1,79%≤Flj≤2,42% -Au niveau +160 cm : 1,94%≤Flj≤3,08% -Composante directe du ciel et composante réfléchie externe plus élevées que sur le plan utile.
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.6 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 59 sous ciel couvert d’hiver à 12GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 B1 B2 B3 B4 B5 FL J (% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
Rayons lumineux diffus dirigés vers le tableau Mur de fenestration Est sombre N -Effet directif prononcé dela lumière du jour vers la
partie ouest du local. -Baisse des valeurs Flj à proximité des parois internes (réflectance moyenne faible estimée à 0,24).
-1,61%≤Flj≤5,18%
-Directivité de la lumière vers la partie Ouest. -Au niveau +160cm : 3,21%≤Flj≤7,10%
Composante directe du ciel et composante réfléchie externe plus élevées que sur le plan utile sauf sous la partie opaque du dernier lanterneau.
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
-Heure 14 GMT
-Climat lumineux extérieur:
Le ciel est complètement couvert et sombre (IN= 8 octas)3avec une occultation totale du soleil. L’assombrissement du ciel a conduit à une baisse importante de l’éclairement lumineux horizontal extérieur qui est égale à 5000 Lux (éclairement diffus du ciel). Cet
éclairement correspond à un ciel couvert au Royaume Uni.
-Eclairage intérieur de la salle de cours n°59
Les contours FLJ (Figure 7.7.a) indiquent un effet directif prononcé de la lumière du jour vers la paroi Ouest de la salle à cause de la mono-exposition des vitrages zénithaux et la faible réflectance des parois internes (RB=0,24). Ainsi, les valeurs des iso facteurs de lumière du jour sur plan utile varient entre 1,74% dans la partie Est de la salle (composante direct du ciel réduite sous la partie opaque du dernier lanterneau) et 4,58% à l’Ouest de la salle (effet directif).
Le profil transversal dans l’axe Est-ouest du local (Figure 7.7.b) indique que les valeurs Flj mesurées à 1,60 m suivent la même évolution directive que celles mesurées au niveau du plan de travail, mais elles sont de valeurs plus importantes (2,3%≤Flj≤5,64%) car la composante directe du ciel ainsi que la composante réfléchie externe sont plus élevées, à l’exception du fond de la salle sous la partie opaque du dernier lanterneau où les valeurs Flj mesurées à 1,60 m sont inférieures à celles mesurées sur le plan de travail car cette partie n’est éclairée que par la composante réfléchie interne.
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.7: Les facteurs de lumière du jour dans la salle 59 sous ciel couvert d’hiver à 14GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 B1 B2 B3 B4 B5 FL J ( % ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
Vue vers la paroi Ouest du local Vue vers le mur de fenestration Est du local N
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.8 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 82 sous ciel couvert d’hiver à 14GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 B4 B3 B2 B1 FL J (% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
N -Distribution symétrique.-Atténuation de l’effet directif grâce à la réflectance moyenne élevée des surfaces internes.
-3,16%≤Flj≤4,16%
-Très faible effet directif de la lumière vers la paroi Est du local.
-Au niveau +160cm : 4%≤Flj≤5,4%.
Ambiance lumineuse plus claire dûe à la réflectance élevée des parois internes. Tableau accroché à la paroi
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.9 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 54-55 sous ciel couvert d’hiver à 14GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 B6 B5 B4 FL J( % ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
N
-Augmentation des Flj sous les parties transparentes des lanterneaux.
-Baisse des Flj sous les parties opaques des lanterneaux.
-Au niveau +160cm : 0,40%≤Flj≤1,98%. -Directivité de la lumière vers la partie Ouest du local à cause de la monoexposition des vitrages.
-Partie Est sombre. -0,60%≤Flj≤1,88%. -Baisse relative des Flj à proximité des parois internes (facteur de réflexion faible estimé à 0,3)
Reflet gênant sur la paroi
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
1.1.2-Ciel clair serein : -Heure 9 GMT :
-Climat lumineux extérieur:
Le ciel est clair (IN=1octas)4avec soleil visible positionné au Sud-est. Ses coordonnées sont : Hauteur solaire=17° et Azimut solaire=-43°. L’éclairement lumineux horizontal extérieur est égal à l’éclairement direct en plus de l’éclairement diffus: EX= 48000 Lux. L’éclairement vertical mesuré au centre du plan de l’ouverture Est : EW= 40000Lux.
-Eclairage naturel intérieur des salles de cours :
Nous avons observé sur les lieux une pénétration des rayons solaires à travers les vitrages du dispositif zénithal orientés Est. Le soleil étant positionné au Sud-est et assez bas dans le ciel, les parties opaques diffusantes des lanterneaux verticaux affichent des tâches solaires qui se déplacent du Sud du local vers le Nord jusqu’à la mi-journée, accompagné d’une pénétration plus profonde de la lumière directe suite à l’augmentation de la hauteur solaire (voir Figure 7.19, p166).
En ce qui concerne lasalle de cours n° 82, les contours FLJ (Figure 7.10.a) indiquent
une distribution asymétrique des iso facteurs de lumière du jour par rapport à l’axe de la salle à cause de l’anisotropie du ciel clair. Les valeurs Flj sur plan utile varient entre 2,09% dans la partie Sud de la salle qui ne reçoit que la lumière diffuse du ciel, et 3,18% dans la partie Nord qui fait face aux rayons solaires parvenant du Sud-est en plus du rayonnement diffus du ciel. La partie centrale de la salle est la mieux éclairée, suivie de la rangée placée au contact de la paroi Nord et qui se trouve sous la partie ensoleillée des lanterneaux. La rangée disposée au contact de la paroi Sud est la moins éclairée.
En résumé, la moitié Nord de la salle est plus claire que la moitié Sud à cause de la position solaire. Quant à la directivité de la lumière naturelle, elle est atténuée grâce aux réflexions internes (réflectance moyenne des surfaces internes estimée à 0,51).
Il existe cependant un risque d’éblouissement direct des étudiants par la vue du ciel et du soleil (sources de luminances élevées) à travers les vitrages zénithaux positionnés dans leur champ de vision.
En profil transversal (Figure 7.10.b), les valeurs Flj mesurées à 1,60 m suivent la même évolution que celles mesurées au niveau du plan de travail. Elles sont cependant de valeurs supérieures (2,16%≤Flj≤3,83%) : en effet, ce plan situé en hauteur reçoit plus de lumière directe et de lumière réfléchie par les parties opaques des lanterneaux ainsi que par les différentes parois intérieures dont la partie supérieure est de réflectance élevée (0,85).
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.10 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 82 sous ciel clair d’hiver à 9GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 B4 B3 B2 B1 FLJ (% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
N
Tâches solaires sur les parties opaques des lanterneaux.
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.11 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 59 sous ciel clair d’hiver à 9GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 B1 B2 B3 B4 B5 FL J (% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
N
–Ensoleillement direct des parties opaques des lanterneaux verticaux. -Distribution asymétrique des valeurs Flj :
-Partie Nord-ouest ensoleillée.
-Partie Sud-est sombre. -Hublots ensoleillés = ombres gênantes à l’arrière de la salle.
-Risque d’éblouissement. -1,61%≤Flj≤2,93%
-Effet directif accentué de la lumière vers la partie Nord-ouest du local. -Baisse des Flj à proximité de la paroi ouest (Facteur de réflexion faible).
-Au niveau +160 cm : 0,81%≤Flj≤3,88%
Luminance élevée du ciel = Eblouissement.
Tâches solaires sur les parties opaques des lanterneaux.
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.12 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 54-55 sous ciel clair d’hiver à 9GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 B6 B5 B4 FLJ (% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
–Ensoleillement direct des parties opaques des lanterneaux.
-Distribution asymétrique -Partie Nord-ouest ensoleillée.
-Partie Sud-est sombre. -Hublots ensoleillés = tâches solaires sur les tables et ombres gênantes. -1,44%≤Flj≤3,72% N
-Effet directif de la lumière vers la partie Ouest du local.
-Baisse des Flj à proximité de la paroi ouest (facteur de réflexion faible).
-Au niveau +160 cm : 0,84%≤Flj≤4,56%
Tâches solaires sur les parties opaques des lanterneaux.
Reflets gênants sur la paroi Sud du local.
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
-Heure11 GMT :
-Climat lumineux extérieur:
Le ciel est clair (IN= 2 octas)5 avec soleil visible dont les coordonnées sont : Hsolaire= 29°, Azimutsolaire= 16°. Ainsi, l’éclairement lumineux horizontal extérieur est égal à l’éclairement direct du soleil en plus de l’éclairement diffus du ciel. Son intensité a augmenté car les rayons solaires sont, à cette heure de la journée, presque perpendiculaire au méridien du lieu : EX= 66800 Lux. Quant à l’éclairement vertical mesuré au centre du plan de l’ouverture Est : EW= 30080Lux.
-Eclairage naturel intérieur des salles de cours:
A 11 GMT, les rayons solaires sont pratiquement tangentiels aux vitrages orientés vers l’Est, mais il y a une pénétration solaire plus profonde dans les salles de cours à travers les lanterneaux verticaux suite à l’augmentation de la hauteur solaire. Les photos prises sur les lieux montrent des petites tâches solaires sur les parois internes Nord des salles de cours. Mais les valeurs d’éclairements lumineux intérieurs sont moins intenses que celles prélevées à 9 GMT car l’angle d’incidence des rayons solaires sur les vitrages est plus important, ce qui a pour effet de réduire la transmission du vitrage.
-Salle de cours n°59 :
Les contours FLJ (Figure 7.13.a) indiquent un effet directif de la lumière naturelle vers la partie Ouest de la salle. Les valeurs du facteur de lumière du jour sur plan utile varient entre 1,18% au fond de la salle et 1,98% à l’ouest du local.
Les ouvertures latérales, quant à elles, ne présentent plus de risque d’éblouissement car elles sont presque totalement occultées.
Le profil transversal dans l’axe du local (Figure 7.13.b) indique que les valeurs Flj mesurées à 1,60 m suivent la même évolution directive que celles mesurées au niveau du plan de travail. Mais elles sont relativement plus importantes (0,90%≤Flj≤2,20%) car la composante directe et les composantes réfléchies augmentent, à l’exception du fond de la salle où les Flj mesurés à 1,60 m sont inférieurs à ceux mesurés sur le plan utile sous la partie opaque du dernier lanterneau car il y a une chute de la composante directe.
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.13 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 59 sous ciel clair d’hiver à 11GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 B1 B2 B3 B4 B5 FL J (% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
N
Tâches solaires sur la paroi interne Nord.
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.14 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 82 sous ciel clair d’hiver à 11GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 B4 B3 B2 B1 FL J (% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
N -Distribution asymétrique
des Flj (anisotropie du ciel clair).
-Tâches solaires sur la paroi Nord.
-Partie Nord plus claire. -2,34%≤Flj≤3,21%
-Très faible fluctuation des valeurs Flj dûe à la réflectance moyenne élevée des surfaces internes (0,51).
-Au niveau +160 cm : 2,44%≤Flj≤4,39%
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
Figure 7.15 : Les facteurs de lumière du jour dans la salle 54-55 sous ciel clair d’hiver à 11GMT.
a- Contours Flj sur plan utile
b- Profil transversal dans l’axe Est-ouest du local
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 B6 B5 B4 FL J (% ) 80cm 160cm
c- Ambiance lumineuse intérieure
N -Effet directif de lalumière vers la partie Ouest du local (monoexposition des vitrages).
-Tâches solaires sur la paroi Nord du local et les tables de la rangée A.
-0,69%≤Flj≤1,59%
-Augmentation des Flj sous les parties transparentes des lanterneaux.
-Baisse des Flj sous les parties opaques des lanterneaux.
-Au niveau +160cm : 0,47%≤Flj≤1,68%.
Chapitre 7 Présentation et Interprétation des Résultats
-Heure 14 GMT:
-Climat lumineux extérieur:
Le ciel est clair (IN= 2 octas)6. Le soleil, positionné au sud-ouest, est visible. Ses coordonnées sont : Altitude solaire= 24°, Azimut solaire=30°. L’éclairement lumineux horizontal extérieur est donc égal à l’éclairement direct du soleil en plus de l’éclairement diffus du ciel. Sa valeur EX=21200 Lux. Quant à l’éclairement lumineux vertical mesuré au centre du plan de l’ouverture Est : EW= 7520Lux.
-Eclairage naturel intérieur de la salle de cours n°82 :
La salle de cours est éclairée par la lumière diffuse du ciel ainsi que part la lumière solaire pénétrant à travers les ouvertures latérales Ouest.
Les contours FLJ (Figure 7.16.a) indiquent que les valeurs de facteur de lumière du jour varient entre 5,98% au Sud-est de la salle et 7,55% à proximité du mur de fenestration Ouest, car il y a une pénétration de la lumière solaire directe par les hublots. La partie Nord du local est mieux éclairée car le soleil se trouve au Sud-ouest et les rayons solaires se dirigent donc vers la paroi Nord. Tandis que la partie Sud se trouve dans la zone d’ombre. Les ouvertures latérales présentent cependant un risque d’ombres gênantes sur les tables du fond de la salle car les rayons solaires sont dirigés dans le dos des étudiants.
En coupe (Figure 7.16.b), les valeurs Flj mesurées à 1,60 m ne suivent pas la même évolution que celles mesurées au niveau du plan de travail : les Flj sur le plan de travail enregistrent un faible effet directif vers la paroi Ouest de la salle car les rayons solaires pénètrent à travers les ouvertures latérales Ouest disposées à 95 cm du niveau du plancher. Quant aux valeurs Flj sur le plan situé à 1,60 m du niveau du plancher (6,29%≤Flj≤9,11%), elles enregistrent une faible directivité vers la paroi Est de la salle car à cette hauteur