Lycée Antonin Artaud “L’éclairage public”

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22/10/07

Lycée Antonin Artaud

“L’éclairage public”

Marseille 13 février 2013

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- Formation Réseaux - éclairage public - 16 février 2009

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Sommaire de la présentation

 Généralités sur la lumière

 La réglementation “travaux” : Norme NF C 17 200 et ses implications – UTE C 17 205

 Description technique d’une installation d’éclairage public

 Les normes “équipements” : luminaires, sources, supports…

 La réglementation “conception” : la norme NF EN 13 201 – exemple de la méthodologie

 Notions de base en éclairage public (vocabulaire, les configurations d’éclairage, quelle lumière ?, notions de dimensionnement)

 “Eclairer juste “ : Vers un éclairage public durable (les économies d’énergie, la

lutte contre la pollution lumineuse, le recyclage…)

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I) La réglementation “travaux – réception”

la norme NF C 17 200 et ses implications le fascicule UTE C 17 205

la norme NF EN 13 201 (réception photométrique)

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La réglementation “travaux” :

la norme NF C 17 200 et ses implications

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Décomposition réglementaire :

 installation Basse tension (BT) < 1000 V

NF C 14 100 NF C 17 200

Egalement à prendre en compte : la norme NF C 15 100 : Installations électriques BT : règles (protections) + l’ensemble des normes concernant les matériels (protections, lampes, luminaires, supports…)

Le poste EDF L’armoire EP

Le réseau EP

« urbain »

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Décomposition réglementaire :

 installation Haute tension intermédiaire (HTA) > 1 kV et < 5.5 kV

NF C 13 200

NF C 17 200

Egalement à prendre en compte : la norme NF C 15 100 : Installations électriques BT : règles (protections) + l’ensemble des normes concernant les matériels (protections, lampes, luminaires, supports…)

Le poste transformateur Poste de livraison

Le réseau EP

« longues distances »

3.2 kV  3 km 5.5 kV  10 km

NF C 13 100

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Installations d’éclairage public



Sur domaine public géré par les Collectivités et domaine privé fréquenté par le public



Concerne également l’éclairage du mobilier urbain, les feux tricolores, les illuminations de fin d’année



La norme précise que les matériels doivent posséder par construction ou installation les degrés de protection mini :

• IP 34 pour les matériels au-dessus du sol

• IP 57 pour les matériels au-dessous du sol

• IK 08 pour les enveloppes contre les impacts mécaniques

• IP 21 pour les appareillages internes au candélabre



Détermination des classes électriques :

• Classe 1

• Classe 2

• Classe 3



Schémas de liaison à la terre :

• Schéma TT principalement

IP

Classes

IK

La norme NF C 17 200

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La conformité à la norme NF C 17 200 :

 Les contrôles avant mise en service

Avant la mise en service, l’article 53 du décret du 14 novembre 1988 impose la vérification de l’installation par un organisme agréé (APAVE, SOCOTEC…).

Vérification par examens :

- conforme aux prescriptions de sécurité des normes de matériels applicables - choisi correctement et installé conformément à la norme NF C 17-200 - tel qu'il ne présente aucun dommage visible pouvant affecter la sécurité

- des mesures de protection prises contre les contacts directs,

- du choix des sections des conducteurs pour les courants admissibles et les chutes de tension prévisibles. La vérification doit être effectuée sur la base des notes de calcul réalisées sur un logiciel ayant obtenu l’avis technique de l’UTE

- du choix et du réglage des dispositifs de protection

- de la présence de dispositifs de sectionnement correctement placés

- de la réalisation des connexions des conducteurs, suivant les règles d’installation de la norme NF C 15-100 (section 526), - de l’accessibilité pour la commodité de fonctionnement et de maintenance

Vérification par mesures :

- Résistance d’isolement de l’installation - Résistance des prises de terre

- Résistance des conducteurs de protection

Un rapport écrit autorisant ou non la mise en service doit être établi à l’issue de ces vérifications, selon le décret du 14 novembre 1988

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La réglementation “travaux” :

le guide UTE C 17 205 (dimensionnement

des câbles)

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UTE C 17 –205 : dimensionnement des câbles

Le dimensionnement des câbles prémunit le réseau :

- Contre les surintensités (effet Joule  dégradation du réseau)

- Les chutes de tension préjudiciables pour l’allumage des lampes à décharge (limite : 3%)

- Contre les courts-circuits (effet Joule)

Le bureau d’études établit un pré-dimensionnement pour évaluer les sections et le coût des câbles pour la réalisation du marché

L’entreprise adjudicataire réalise le dimensionnement des câbles,

elle est juridiquement responsable des notes de calculs

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II) Description technique d’une installation d’éclairage public

 L’armoire de commande

 Les protections électriques

 Schéma de liaison à la terre

 Les tranchées d’éclairage public

 Le massif d’ancrage

 Les câbles électriques

 Les chambres de tirage

 Les réseaux aériens ou en façade

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L’armoire de commande

Lumandar

(extérieur à l’armoire)

Horloge

« astronomique »

 dispositif de sectionnement à coupure visible (en général un sectionneur)

 visualisation de la présence tension par voyants lumineux (si possible un voyant par phase),

 les circuits de commande, soit par cellule photoélectrique, soit par horloge astronomique, comportant fusibles de protection, commutateur à 3 positions « arrêt », « manuel », « auto »,

 les circuits de protection, soit par disjoncteur type B, soit par fusible gG, pour chaque départ de circuit d’alimentation

- l’enveloppe

-

le dispositif d’allumage/extinction

-

le compteur EDF (comptage)

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les dispositifs de protection

- les borniers (départs électriques)

Disjoncteur différentiel

de type S (retard de 40ms) Disjoncteur Fusibles

L’armoire de commande

-

option : le variateur « économie d’énergie »

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Protections électriques

Cas de la classe I (la plus courante) :

 Chaque candélabre est équipé d’un DDA (Différentiel de Déconnexion Automatique – UTE 17-210)

 La continuité est assurée en cas de déconnexion d’un candélabre

 la reconnexion est automatique (après résolution du défaut)

 Chaque candélabre est équipé d’un DDR non retardé, un DDR de type S (retardé) étant placé en amont

Le réarmement est à faire manuellement

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Qu’est-ce qu’un différentiel ?

Dispositif de surveillance accouplé à un interrupteur ou à un disjoncteur :

 Tout le courant qui le traverse dans un sens doit le retraverser après avoir alimenté le récepteur (ex : luminaire) :

 Soit c’est le cas, RAS

 soit il y a une « fuite » vers la terre, le courant de retour est plus faible que celui de départ (écart > 30 mA), alors il y a déclenchement de l’organe de rupture pour défaut d’isolement (possible mise sous tension de masses métalliques)

 Obligation de supprimer la cause du défaut pour réarmer le différentiel

 Le disjoncteur différentiel joue 2 rôles :

 protection contre les surintensités (ex > 15 A)

 protection contre les défauts d’isolement (ex > 30 mA)

Une surintensité peut être due à :

- une surcharge par accumulation des récepteurs - une apparition d’un court-circuit

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Schémas de liaison à la terre

Schéma TT

- Le neutre a un point relié directement à la terre, les masses de l’installation électrique étant reliées à des prises électriquement distinctes de la prise de terre de l’alimentation.

- La protection contre les contacts indirects doit être assurée par un ou plusieurs dispositifs différentiels

Classe I Classe II

chaque candélabre sera raccordé à un conducteur d’équipotentialité en câble de cuivre nu de 25 mm²

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Schémas de mise à la terre par un conducteur d’équipotentialité:

soit par dérivation sur le conducteur :

 soit par passage en coupure et connexion à l’intérieur du candélabre :

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Les tranchées d’éclairage public

Un dispositif avertisseur rouge sera installé à 0,20 m minimum au dessus des conduits. Ce dispositif doit se conformer à la norme NF T 54-080

Conduit TPC Constitution de la tranchée :

 fourreau posé sur 0.10 m de sable

 largeur de tranchée = Ø du fourreau + 2 x 0.15 m + 0.20 m entre fourreaux si plusieurs Ø

 largeur tranchée au minimum = 0.40 m

0.80 m 0.80 m Hauteur de remblaiement :

 0.80 m sous trottoir

 1.00 m sous chaussée

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Le massif d’ancrage

Les massifs d’ancrage sont parfois exécutés lors du marché des terrassements et tranchées (Génie-civil), les travaux d’éclairage étant intégrés à un autre marché ultérieur :

Dans ce cas, les fourreaux sont « mis en attente » avant la réalisation du lot éclairage :

- manchonnage des fourreaux en attente ou boucle - sortie en aérien d’environ 1 m au-dessus du massif

- remontée des fourreaux à l’intérieur du Ø du futur mât et arase légèrement au-dessus du massif pour éviter tout contact des canalisations électriques avec la plaque d’appui

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Exécution du massif d’ancrage

- exécution en 2 parties :

- partie inférieure éventuellement coulée en pleine fouille - partie supérieure coffrée sans reprise de bétonnage

- la partie supérieure dépasse du TN de 200 mm pour ne pas noyer l’interface béton-appui du mât dans les eaux polluées et agressives (sel de déverglaçage)

- l’espace éventuel entre massif et plaque d’appui est rempli d’un coulis de remplissage (NF P 18-821) (e > 30 mm et < 4 Ø tige d’ancrage)

- aciers conformes aux aciers pour ouvrages de Génie civil (Fascicule 65 A du CCTG)

- dimensionnement du massif en fonction des caractéristiques du point lumineux et des équipements (norme EN 40), de la zone des vents ….

- écrou et contre écrou protégé par cabochon rempli de graisse

- possibilité de mise en oeuvre de plaque en acier galvanisé pour calage des embases de mât (attention au couple galvanique)

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Exécution du massif d’ancrage

Ce qu’il faut éviter :

La platine sur contre écrou

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Coulis de remplissage faisant plus que du remplissage

Exécution du massif d’ancrage

absence de contre écrou

Passage de fourreau non conforme

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câble souple HO 7 V-R

Ce câble monoconducteur est utilisé pour le câblage des platines d’appareillage d’alimentation et des armoires. Attention au respect des rayons de courbure admissibles en permanence sur ce type de câble (fonction du diamètre)

Les câbles électriques

câble souple HO 7 RN-F

Ce câble multiconducteur est utilisé pour les liaisons suivantes :

 entre luminaires et les borniers,

 entre les luminaires et les appareillages d’alimentation,

Pour cet usage, le câble comporte 3 conducteurs (brun, bleu, vert/jaune)  type A.

Conducteur de neutre

1 - Ame : circulaire massive en aluminium.

2 - Isolation : Polyéthylène réticulé bleu clair.

Conducteurs de phase

1 - Ame : circulaire massive en aluminium.

2 - Isolation : Polyéthylène réticulé noir pour le monophasé; noir, brun, crème (ou gris) pour le triphasé..

3 - Bourrage : PVC écru.

4 - Gainé : PVC noir sans plomb, traitement anti-termites possible.

câble rigide U 1000 R2V

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Le rayon de courbure admissible en permanence sur ce type de câble est limitée à 6 fois son diamètre extérieur.

câble rigide U 1000 R2V

 comme câble principal d’alimentation , dans ce cas il sera multiconducteur et posé sous fourreau, sa section ne sera pas inférieure à 6 mm² du fait des efforts exercés lors du tirage et pour conserver une bonne tenue mécanique.

 type « A » (avec conducteur « vert-jaune ») ou « B » (sans conducteur « vert-jaune »).

Le marquage extérieur de qualité des câbles est le suivant :

 Pour les câbles de type « A » : U-1000 R2V (nombre de conducteurs) G (section des conducteurs en mm²) USE n°

d’usine, ou U-1000 R2V NF-USE n° d’usine (nombre de conducteurs) G (section des conducteurs en mm²)

Exemple : câble U-1000 R2V : 5G6

 Pour les câbles de type « B » : U-1000 R2V (nombre de conducteurs)  (section des conducteurs en mm²) USE n°

d’usine, ou U-1000 R2V NF-USE n° d’usine (nombre de conducteurs)  (section des conducteurs en mm²) Exemple : câble U-1000 R2V : 4 x 10 mm²

Les câbles électriques

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Câbles posés sous fourreaux TPC

 Les câbles du type U1000 R2V doivent être posés sous fourreaux, le tracé doit être sensiblement rectiligne.

 Le diamètre du conduit TPC doit être au moins 1,8 fois le diamètre du câble.

 La section d’occupation doit être inférieure au tiers de la section intérieure du conduit TPC.

 Si les angles ne peuvent être évités, des chambres de tirage seront installées.

Seules les canalisations du domaine BT peuvent être placées dans des bordures de trottoirs ou des caniveaux de surface.

On distingue deux rayons de courbure caractéristiques des câbles :

 le rayon de courbure admissible pendant la pose,

 le rayon de courbure applicable de manière permanente.

En général, le rayon de courbure admissible pendant le déroulage correspond sensiblement à 1,5 fois le rayon de courbure applicable en permanence.

Les câbles électriques

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Repérage des câbles

Le repérage des conducteurs est réalisé par coloration dans la masse : bleu clair, brun, noir, orange, rouge et vert/jaune.

Le bleu clair est réservé pour le neutre.

Le vert/jaune pour les circuits de protection (PE).

Les câbles d’alimentation sont repérés à chaque extrémité depuis l’armoire jusqu’au dernier candélabre.

Les câbles électriques

Les chambres de tirage

Fonction : faciliter le tirage des câbles et les opérations de maintenance

Position :

- Aux changements de direction quand l’angle dépasse la courbure autorisée du câble

- Tous les 80 m environ en alignement droit

- de part et d’autre d’ouvrages d’art, de traversées de chaussée…

Le câble dans la chambre de tirage est “lové” pour éviter les efforts de traction permanents et anticiper les dérivations futures

Boîtier de dérivation

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Les réseaux en conducteurs isolés se composent d’un ou plusieurs câbles isolés torsadés (neutre + conducteurs de phase de transport d’énergie plus éventuellement 1, 2, ou 3 conducteurs isolés d’éclairage public – neutre commun).

Le réseau d’éclairage public est constitué de conducteurs nus (2 ou 3 conducteurs) ou d’un câble constitué de 2 ou 3 conducteurs isolés.

Les réseaux aériens ou en façade

- cas des remontées en façade

 Protection par une goulotte  sur 2 m de haut

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III) Les normes des équipements d’éclairage public

 Les mâts d’éclairage

 Les luminaires

 Les appareillages d’alimentation

 Les sources lumineuses

 Les contrôles en phase travaux (PAQ)

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Les mâts d’éclairage

Dimensionnement du mât et du massif (norme NF EN 40)

Champ d’action :

 Mât droit Eclairage public H <= 20 m

 Mât + crosse H <= 18 m

 Matériaux : Acier, Aluminium, Béton, Composite….

 Délivrance d’un certificat pour mise sur

le marché

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Remplace les sites protégés, exposés, normaux par :

COEFFICIENT D’EXPOSITION

CATEGORIE DE TERRAIN EN 40 -3-1

CATEGORIE I : Bord de mer ; bord de lac avec longueur au vent d’au moins 5 km.Terrain plat et lisse, sans obstacles

CATEGORIE II : Terres cultivées, quelques bâtiments agricoles, maisons ou arbres

CATEGORIE III : Zones industrielles ou suburbaines et forêts permanentes : DOIT ETRE JUSTIFIEE PAR LE CLIENT CATEGORIE IV : Périmètre urbain dont au moins 15% de la

surface sont bâties et où la hauteur moyenne des bâtiments dépasse 15 m : NON UTILISEE

En l’absence de renseignement du donneur d’ordre

Cat II

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 Obligation d’imposer le marquage CE

 Contrôle par un organisme notifié par l’état en France CTICM

(Centre Technique Industriel Construction Métallique)

Marquage conventionnel Zone I = 24 m / s

Catégorie de terrain: II

Classe de déformée: 3 (10 % de H).

Masse : 15 Kg .

Coefficient de charge partiel B: (1,2).

Classe de choc: 0

Surface admissible en tête

Marquage CE des mâts

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Les luminaires

 Luminaires sur supports

 Projecteurs

 Appliques

 Bornes

 Plots

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Les luminaires doivent répondre aux normes européennes harmonisées de la série NF EN 60-598.

Ces normes visent essentiellement la sécurité électrique du luminaire.

• NF EN 60-598-1 : Luminaires Partie 1 – Prescriptions générales et essais.

• NF EN 60-598-2-3 : Luminaires Partie 2-3 – Règles particulières – Luminaires d’éclairage public.

• NF EN 60-598-2-5 : Luminaires Partie 2-5 – Règles particulières – Projecteurs.

Attention : La marque de qualité européenne « ENEC » est facultative, mais elle garantit au consommateur européen que la qualité du produit, et en particulier sa conformité aux normes, est régulièrement contrôlée par un laboratoire indépendant des fabricants, et que sa fabrication fait l’objet d’une procédure d’assurance qualité.

• Décret no 92-587 du 26 juin 1992 modifié par le décret 95-283 du 13 mars 1995, relatif à la compatibilité électromagnétique des appareils électriques et électroniques (transposition en droit français de la directive européenne 89/336/CEE du 3 mai

1989 modifiée par la directive 92/31/CEE du 28 avril 1992).

Les luminaires (normes)

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Les luminaires urbains

- sur mâts - en console

sur façade - sur caténaires

Fonctionnel urbain

Décoratif - architectural

Utilisation :

 voiries urbaines

 voies piétonnes

 places, espaces publics

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Les projecteurs

- encastrés

- sur mâts ou en console

- immergeables

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Les appliques

Utilisation :

 cheminements piétons

 éclairage « rasant »

 scénographies

Les bornes lumineuses

Utilisation :

 cheminements piétons

 délimitation d’espaces

 scénographies

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Les plots à diodes

Utilisation :

 balisage des circulations

 cheminements

 scénographies

Illuminations patrimoniales

Les innovations récentes

Luminaires EP à LEDs

Luminaires EP énergie solaire

Luminaires EP

énergie solaire

+ éolien

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Les appareillages d’alimentation

Appareillages ferro-magnétiques

- énergivores (15 à 20 % de la puissance nominale de la source)

- grande fiabilité

- économiques à l’investissement (< 100 €) - peu de possibilité de modulation des puissances

Appareillages électroniques

- plus économes en consommation propre (5 à 10 % de la puissance nominale de la source)

- fiabilité à parfaire

- plus coûteux à l’investissement (200 €) - augmente la durée de vie des lampes - permet une modulation des puissances

- autorise la télégestion au point par point ou centralisée

La directive européenne EuP (Energy using Product) devrait orienter le

changement à terme vers les appareillages électroniques

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Les sources lumineuses

 Caractéristiques de la lampe :

- puissance/ flux émis / efficacité lumineuse (lm/W) - durée de vie

- forme (tubulaire, ovoïde / claire, poudrée)

- nature de la lumière émise

- Indice de Rendu des Couleurs - Température de lumière

- Courbe énergétique spectrale

 Restitution la plus familière des couleurs/référence diurne

 Assurer les éclairements nécessaires à l’exécution des tâches nocturnes identifiées

 Perception potentiellement renforcée des usagers vulnérables

 Signalement de points singuliers par des lumières différentes

 Participation à une lecture nocturne urbaine de l’espace

 Prendre en compte tous les usagers (y compris déficients visuels)

 Cohérence de traitement de l’infrastructure avec les abords

Objectifs

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L’Indice de Rendu des Couleurs (IRC)

Définition : Indice sur une échelle de 1 à 100 exprimant la faculté d’une source lumineuse à restituer correctement les couleurs des objets éclairées

Référence :

Lumière solaire : IRC = 100

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En aménagement urbain, il est recommandé d’utiliser des sources d’IRC > 65

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Type de sources Valeur de l’IRC

Ballon fluo 50 à 70

Sodium Basse Pression Monochromatique (jaune-orangée)

Sodium Haute Pression 25

Sodium blanc 80

Iodures métalliques 90

Tube fluorescent > 85

Fluo compacte 85

Induction > 80

Halogène /

Incandescence

100

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Définition : La température de couleur (T°)- d’une source lumineuse est « la couleur apparente » de cette source, mesurée en degré K

Teintes chaudes | Teintes froides 3000° K

Quelques exemples :

- Filament Tungstène de la lampe à incandescence : 2500° K - Flash appareil photo : 4280° K

- Lumière du soleil : 6000° K (zénith)

La température de lumière

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44 2000 K

5000 K 6000 K 10000 K

Plage couverte par la lumière artificielle

Exemple : La référence de la lumière solaire

10000 K

6000 K

4000 K

2000 K

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SHP 2 000 K Sodium

Blanc 2 500 K

Iodures métalliques 3 000 K – 4 000 K Vapeur de

Mercure 3 500 K

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La courbe énergétique spectrale

Exemple :

Une source de lumière « jaune » dont la courbe spectrale est riche en radiations jaune-orangées (ex : SHP) ne pourra valoriser des matériaux à dominantes bleues ou vertes. Ils apparaîtront plutôt gris ou noir avec cet illuminant.

Exemple : La référence de la lumière solaire

Spectre continu et très étalé, légère augmentation dans les ondes vertes.

La courbe spectrale permet d’affiner au mieux le rendu des couleurs

d’un matériau ou d’un espace donné.

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 Sodium Haute Pression (SHP) :

Efficacité lumineuse de 120 lm/W

Durée de vie économique : 12 000 h (3 ans) IRC limité de 25 à 50 (Sodium Blanc)

Ex : Courbe spectrale

Utilisation courante : voiries, tunnels, espaces publics

Les familles de sources

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Iodures métalliques :

2 générations :

- à brûleur à quartz - à brûleur céramique

Efficacité lumineuse de 110 lm/W Durée de vie : 10 000 h

IRC > 80 et Tc de 3000 K à + 4200 K Ex : Courbe spectrale

Utilisation courante : espaces publics, trottoirs, mises en valeur Utilisation spécifique : signalement de points singuliers

(giratoires, arrêts bus…)

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

Tubes fluorescents :

Efficacité lumineuse de 100 lm/W Durée de vie : 10 000 h

IRC > 85 et Tc de 3000 K à 5200 K Ex : Courbe spectrale

Utilisation courante : trottoirs, tunnels



Lampes fluo compactes :

Efficacité lumineuse de 80 lm/W Durée de vie : 8 000 h

IRC > 80 et Tc de 3000 K à 4000 K Ex : courbe spectrale

Utilisation courante : cheminements, espaces publics (développement)



Diodes électroluminescentes (LED) :

Durée de vie : > 50 000 h

Utilisation courante : balisage, illuminations

(développement)

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51

L’exemple d’un matériel

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Les contrôles au cours des travaux

 Dans le cadre des travaux de réalisation

(Plan Assurance Qualité)

 contrôle interne de l’entreprise

 contrôle externe de l’entreprise (ex : BE fabricant…)

 contrôle extérieur du Maître d’Œuvre

Y compris : Contrôle de conformité des installations électriques (NF C 17 200) (ex : SOCOTEC, APAVE…)

Nature des contrôles :

 fabrication

 sur site

 tests mécaniques des mâts

 mesures photométriques

 conformité électrique

Entreprise

Maître

d’Oeuvre

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IV) La réglementation « Conception » :

la norme NF EN 13 201 Eclairage public

 Les principes de la norme

 La méthodologie d’étude

 Exemple

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Notions d’éclairage public

La norme éclairage NF EN 13 201

Avant :  Recommandations AFE : référence pour la profession

Février 2005:  Application de la norme Éclairage NF EN 13201

 Obligation de maintien dans le temps

des niveaux requis à la mise en service

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55

Les principes introduits par la norme NF EN 13201

 Proposer, pour chaque « situation d’éclairage »

rencontrée, des niveaux de performances photométriques appropriés aux besoins de l’usager

 Garantir la pérennité des performances de l’installation

 Les seuils de performance proposés par la norme sont des valeurs minimales à maintenir.

 Le projet est découpé en zones d’études

homogènes, dont la caractérisation, en fonction de critères prédéfinis, conduit à y associer une classe d’éclairage correspondant à un niveau

d’exigence photométrique.

Décision d’éclairer Découpage en zones d’études

Définition

des classes d’éclairage Détermination des exigences photométriques

Dimensionnement fiat lux

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Éclairage public sur le réseau routier national utilisation de la norme NF EN 13-201

Tableau de sélection des classes

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La partie 2 NF EN 13201-2 est dédiée aux exigences de performances.

Les classes d’éclairage public y sont définies en référence à des exigences photométriques à maintenir dans le temps.

 La partie 3 NF EN 13201-3 décrit les conventions et procédures mathématiques à adopter pour calculer les performances des installations d’éclairage public.

 La partie 4 NF EN 13201-4 aborde les méthodes de mesure des performances photométriques.

 Le Fascicule de Documentation (Rapport technique) propose une méthode de détermination des classes d’éclairage.

Ce document n’est pas normatif. Un « Guide d’application de la norme » spécifique au réseau routier national est en préparation.

La norme éclairage NF EN 13 201

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La méthodologie d’étude

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Au cours de la vie de l’installation : Maintenance et entretien afin d’assurer les

performances minimales requises (marché de maintenance)

Contrôles (maintenance préventive)

Modifications et/ou réhabilitations lourdes éventuelles

Négatifs Positifs

Maintenance curative Selon la gravité des

anomalies constatées

Application obligatoire de la partie IV de la Norme :

« Méthodes de mesures des performances photométriques »

Réalisation de l’installation Définition du cahier des charges

par le Maître d’ouvrage

Marché (DCE)

Travaux de réalisation de l’installation d’éclairage public

Réception

Application obligatoire de la partie IV de la Norme :

« Méthodes de mesures des performances photométriques »

Application obligatoire des parties II et III de la Norme 13 201 :

« Exigences de performances »

« Méthodes de calculs »

Dimensionnement du projet

Quand s’applique la norme

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Illustration : les classes d’éclairage

Application par Dialux

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ME3a Illustration : les classes d’éclairage

Application par Dialux

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Illustration : les exigences photométriques

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La loi pour l’égalité des droits et chances

Loi n° 2005-102 du 11 février 2005 pour l’égalité des droits et des chances, la participation et la

citoyenneté des personnes handicapées Norme NF EN 13-201 « Éclairage Public »

Elle s'applique aux installations d'éclairage fixes offrant à l'usager une perception visuelle correcte des zones de circulation publique en extérieur pendant les périodes d'obscurité. Elle s’appuie sur les principes de rationalisation de l’éclairage et de pérennisation des performances.

Elle réaffirme la prise en compte de tous les handicaps, et

notamment des déficiences visuelles, par le biais de préconisations

en terme d’éclairage et de visibilité.

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L’éclairage extérieur : des niveaux d’exigence différents

Loi du 11 février 2005 « Accessibilité » Norme « Éclairage Public »

Caractérisation de la zone à

éclairer

Classe d’éclairage

Exigences chiffrées : Seuils mini. à maintenir

Voirie et espaces publics

Exigences chiffrées (valeurs de contraste) Exigences qualitatives (visibilité, suppression

des gênes à la vision)

ERP, IOP Abords des

bâtiments

Exigences chiffrées (valeurs d’éclairement) Exigences qualitatives (suppression des

gênes à la vision)

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Réglementation « Accessibilité »

• 50 lux en tout point des circulations piétonnes des parcs de stationnement ;

• 20 lux en tout autre point des parcs de stationnement.

•repérage des zones de cheminement et des zones de conflit

• éviter […] les sources d’éblouissement

• exigences en matière de contrastes

Norme « Éclairage »

• situation d’éclairage D2

• classe d’éclairage retenue CE4



E moyen minimal maintenu : 10 lux

Uniformité générale d’éclairement : 0,4

Un exemple : Louvre - Lens

Le Parking de l’Auditorium

Les allées piétonnes

Réglementation « Accessibilité »

• 20 lux en tout point du cheminement extérieur accessible

• repérage des zones de cheminement et des zones de conflit

• éviter […] les sources d’éblouissement

• exigences en matière de contrastes

Norme « Éclairage »

• situation d’éclairage E1

• classe d’éclairage retenue S4



E moyen minimal maintenu : 5 lux

E mini ponctuel toléré : 1 lux

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Une certaine complémentarité a été trouvée entre les deux réglementations. La norme éclairage constitue un garde-fou

permettant de se prémunir des « excès » d’une éventuelle dérogation à la réglementation accessibilité en assurant des

seuils de performances minimales

Propositions du bureau d’études

Alternance de :

• zones éclairées à 12 lux moyen au sol (20 lux réglementaires)

• zones non-éclairées jalonnées par des «poses minutes» (mise en scène lumineuse et paysagère spécifique)

Demande de dérogation

réglementation accessibilité argumentée:

• Limitation de l’impact environnemental (certification QEB, étude d’impact)

• Mesures compensatoires proposées par le BE:

Travail sur les contrastes visuels et tactiles (béton clair / végétation), mise en œuvre d’un fil d’Ariane, topographie d’allée délimitant l’aire de déambulation…

• Niveaux de performances photométriques proposés :

Supérieurs à la norme « Éclairage » (prise en compte d’un coeff. de maintenance)

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Les configurations d’éclairage

Les implantations types :

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Implantation unilatérale

Avantages :

Investissement limité (une seule rangée de mâts) Encombrement limité d’un seul trottoir

Inconvénients :

Adaptée aux chaussées de largeur limitée (hauteur de feu >= Lchaussée)

Uniformités de luminance réduite côté opposé

Utilisation :

Voiries urbaines – Cheminements piétons – pistes cyclables

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Implantation bilatérale en vis à vis

Avantages :

- Adaptée aux chaussées de largeur plus importante - Recouvrement des flux lumineux à l’axe

- Limitation possible de la hauteur de feu (H=L/2) - Eclairement identique de chaque côté

- Bien adapté aux chaussées doubles

Inconvénients :

Investissement plus important (deux rangées de mâts) Encombrement des 2 trottoirs

Utilisation :

Voiries urbaines larges

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Implantation bilatérale en quinconce

Avantages :

Adaptée aux chaussées de largeur importante Limitation possible de la hauteur de feu

Eclairement identique de chaque côté Esthétique intéressante

Inconvénients :

Investissement plus important (deux rangées de mâts) Encombrement des 2 trottoirs et des réseaux

Uniformités de luminance plus complexes à obtenir

Utilisation :

Voiries de desserte – Cheminements piétons – pistes cyclables Parcs et jardins

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Implantation axiale

Avantages :

- Investissement limité (une seule rangée de mâts) - Pas d’encombrement des trottoirs

- Bien adaptée aux chaussées doubles (avec TPC) ou rues étroites (candélabres dans l’axe)

- Hauteurs limitées si rue étroite

Inconvénients :

- Uniformités de luminance réduite côté opposé - Maintenance difficile si chaussées doubles

Chaussées doubles Rues

étroites

Utilisation :

- Voiries urbaines importantes - Voiries mixtes

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 hauteur de feu : Voiries : 6 à 10 m selon la largeur à éclairer (l = h à 1.5 h) Espaces publics : h = 3.50 m à 5 m

 interdistances entre points lumineux :

l ≥ 1,5 h e = 3 à 4 h

e = 3 à 3.5 h (optiques « urbaines ») e = 4 à 4.5 h (optiques « routières »)

e = 4 à 5 h (luminaires architecturaux)

Les règles de prédimensionnement

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Le choix des implantations est fonction essentiellement :

 de la largeur à éclairer et donc des « hauteurs de feu »

 de la configuration de la voirie (trottoirs, pistes cyclables, couloirs bus…)

 des aménagements (plantations, mobilier urbain…)

 des réseaux souterrains existants

 de l’image diurne souhaitée (perspective de la rue – encombrement…)

 de l’ambiance nocturne escomptée

Ce choix conditionne la configuration du luminaire :

 Avancée (saillie)

 Inclinaison (0° à 15°)

l = h

L

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La protection contre les chocs sur obstacles

 Améliorer la sécurité secondaire (réduction de la gravité des accidents)

 1800 tués par an suite à des accidents avec choc sur obstacles

Trottoir (urbain)

Urbain

Retour

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La protection contre les chocs sur obstacles (V > 50 km/h)

 Priorité 1 : supprimer l’obstacle si possible (ex : console)

de plus, libère le trottoir de mobilier encombrant (favorise le déplacement des PMR)



Priorité 2 : employer des mâts fragilisés (ex : déformables) à absorption d’énergie

 Priorité 3 : isoler les supports par des glissières

Cas d’une GBA

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VI) Vers un éclairage public durable

 Les économies d’énergie

 La pollution lumineuse

 Le recyclage

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• Les économies d’énergie

•

Sources à bon rendement (suppression des lampes au Vapeur de Mercure)

•

Eviter les sur-éclairements (adapter les puissances aux besoins)

•

Appareillages électroniques ou variateur de puissance

•

Augmentation des durées de vie des lampes

•

Modulation des niveaux d’éclairement

•

Harmonisation des temps d’allumage (horloges astronomiques)

•

Optimiser les flux « utiles » et limiter les flux « perdus »

 nécessité de bonnes études photométriques

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Les appareillages électroniques

 Les avantages



Suppression des surintensités d’amorçage  Gain sur la durée de vie des lampes



Indépendant des variations du réseau EDF



Sécurité électrique renforcée



Réduction de moitié des consommations liées aux appareillages

• Appareillages ferromagnétiques : 15 à 20 % de la puissance nominale de la source

• Appareillages électroniques : 5 à 10 % seulement



Gain de poids (intéressant en cas d’implantation dans les luminaires)



Possibilité d’abaissement de puissance (au PL)



Retour d’informations via le réseau pour la télégestion

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Simulation d’économie d’énergie :

Appareillages Ferro magnétiques Appareillages électroniques

Attention : 70 % de réduction de puissance réduit le flux lumineux de près de 53 % (selon sources et appareillages)  la réduction de puissance à 50 % est déconseillée

Appareillages ferro magnétiques Appareillages électroniques Gain consommation unitaire : 250 W x 1,20 (+ 20%) = 300 W 250 W x 1,10 (+ 10%) = 275 W - 25 W/PL heures de fonctionnement

(4200 h) 4200 h x 30 PL x 300 W 4200 h x 30 PL x 275 W

soit 37 800 kW soit 34 650 kW - 3150 kW

Si abaissement de puissance

70 % de minuit à 5h00 soit 1 825 h à 70 % de 250 W 1825 h x 30 PL x 275 W x 70 % soit 10 540 kW

100 % restant soit 2 375 h 2375 h x 30 PL x 275 W x 100 %

soit 19 600 kW

Total : 30 140 kW - 7660 kW

- 20 % - 8 %

h h h

h h

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La lumière artificielle nocturne : Pollution - nuisance ?

-

 la lumière révèle la pollution atmosphérique : elle est diffractée par les matières en suspension dans

l’atmosphère  halo lumineux

-

 elle crée un “voile” perturbateur pour les astronomes qui réduit le nombre d’étoiles visibles dans le ciel selon les sites d’observation

-

 elle peut représenter un altéragène physique du milieu naturel de certaines espèces (modification du

biotope – déplacement ou morcellement de populations)

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En cause :

-

 les installations à flux perdus ou non maitrisés

-

 les sur-éclairements ou éclairage “anarchiques”

-

 la réflexion des matériaux

-

 la lumière “intrusive”

-

 la lumière inconfortable

Source : ADEME

Source : AFE

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Le recyclage des sources lumineuses

 La filière RECYLUM

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Qui est Récylum ?

L’éco-organisme responsable de l’élimination des lampes à économies d’énergie usagées en France.

 Agréé par arrêté ministériel (décret DEEE).

 Financé par l’Éco-contribution reversée par ses 440 producteurs adhérents

(fabricants, importateurs, distributeurs…).

 Organisation à but non lucratif ayant une mission

d’intérêt général.

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Le Décret DEEE

Loi Française du 15 Juillet 1975

Obligation d’éliminer les déchets de façon respectueuse pour l’environnement

30 ans plus tard

90% des 1,7 M de tonnes de DEEE / an ne sont pas recyclés

Directive UE RoHS

Limitation des substances dangereuses

Directive UE WEEE

Responsabilité élargie des producteurs

Décret Français DEEE

N° 2005-829 du 20 Juillet 2005

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Les lampes concernées par le recyclage:

sources lumineuses autres que les ampoules à filament

 Tubes fluorescents

 éclairage bureaux, supermarchés, habitat,..

Lampes à iodures métalliques

 commerces, monuments,..

Lampes à vapeur de mercure, lampes à vapeur de sodium HP et BP

 éclairage extérieur, horticulture,..

3 familles :

Lampes à L.E.D. balisage,

signalétique,…

 Autres lampes:

 Lampes fluo-compactes

 éclairage de locaux tertiaires, habitat privé, …

Lampes concernées

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Les guides du CERTU :

 Les fiches CERTU

 L’éclairage des giratoires

 L’exploitation des installations d’EP

 Guide de la maintenance

 Répertoire des textes et des normes

 Guide du contrôleur d’une installation EP (à paraître)

 La pratique des villes françaises en EP

 Le Paysage Lumière

www.certu.fr

Bibliographie

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Les recommandations AFE

Ouvrage de référence pour les concepteurs d’éclairage public

 description des matériels

 détermination des exigences photométriques

 règles d’implantation, de dimensionnement, de réception

 maintenance et exploitation

Les nuisances dues à la lumière

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Autres ouvrages

 Traité de l’éclairage (W. Sanial)

 Paysage Lumière (CERTU)

 La Lumière Urbaine (R. Narboni)

 Recherches sur les spécificités urbaines de la perception visuelle de nuit (LCPC)

 Eclairer Juste (ADEME – SE)

Revues LUX

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MERCI DE VOTRE ATTENTION

Adresses utiles :

Ministère de l’écologie, de l’énergie, du développement durable

et de l’aménagement du territoire (MEEDDAT) : www.developpement-durable.gouv.fr/

CERTU : www.certu.fr.

CETE Méditerranée : www.cete-mediterranee.fr/

Association Française de l’éclairage (AFE) : www.afe-eclairage.com.fr ADEME : www2.ademe.fr

VERNY Paul – éclairagiste

"Eclairage et Mises en lumière"

MEEDDAT/CETE Méditerranée DAT/AUSE/Eclairage

Pôle d'activités des Milles

13593 Aix-en-Provence cedex 3 04 42 24 77 64

[email protected] Fin

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Source : Recommandations AFE

Définition de l’Indice de protection IP

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Définition de l’Indice de protection IK

au-delà : 2 IK10 = 40 j

3 IK10 = 60 j…