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Éclairage de bureau modulable : perceptions, choix et économies
d’énergie
Newsham, G. R.; Veitch, J. A.
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Les employés affirment qu’ils veulent mieux maîtriser leur milieu de travail,
notamment l’éclairage. Quels en seraient les avantages pour les travailleurs, les
employeurs et les administrateurs de bâtiments ? Voilà la question à laquelle
ont tenté de répondre les responsables d’un projet de recherche sur la qualité de
l’éclairage réalisé par l’Institut de recherche en construction du CNRC. Cet article
présente une expérience menée dans le cadre de ce projet.
Le no 10 d e S olu tion s con stru ctives (1997) traitait d’un projet de recherche sur la qualité d e l’éclairage m is en oeu vre à l’In stitu t d e recherche en construction du CNRC. Ce projet com p ortait d eu x exp érien ces. La p rem ière, d écrite d an s le no10, visait à caractériser la qu alité d e l’éclairage d an s les bu reau x et à d éterm in er son in flu en ce su r la satisfaction et le ren d em en t d es em p loyés.
Dan s la secon d e exp érien ce, d écrite ici, l’IRC a étu d ié les effets d ’u n éclairage m od u -lable d es lieu x d e travail. Il vou lait trouver des réponses aux questions suivantes :
• Qu els ch oix effectu en t les em p loyés ? • Qu el est le rap p ort en tre ces ch oix et les
exigen ces d u cod e d e l’én ergie ?
• Quel est le lien entre les choix effectués et la caractérisation de la qualité de l’éclairage établie lors de la première expérience ? • Qu els son t les effets d e l’éclairage m od u
la-ble su r la satisfaction et le ren d em en t d es em p loyés d e bu reau ?
Les con cep teu rs, les ch erch eu rs et les sp écialistes d es équ ip em en ts d u bâtim en t croient généralement qu’il vaut mieux donner au x occu p an ts la m aîtrise in d ivid u elle d e leu r p rop re m ilieu d e travail. Des son d ages m en és au p rès d ’occu p an ts d ’im m eu bles à bu reau x con firm en t cette op in ion .
En outre, la plupart des employés pensent que s’ils peuvent adapter leur milieu de travail selon leurs goûts, ils seront professionnellement plus satisfaits, fourniront un meilleur rendement et feront donc économiser l’employeur.
Malgré le con sen su s gén éral tou ch an t les bienfaits d’une plus grande maîtrise individu-elle d e l’en viron n em en t d e bu reau , il existe p eu d e p reu ves em p iriqu es d ’avan tages tan -gibles. Cela p ou rrait exp liqu er p ou rqu oi les ad m in istrateu rs d e bu reau x sem blen t h ésiter à in vestir d an s d e coû teu ses tech n ologies d e con trôle in d ivid u el. Certain es étu d es on t in d iqu é qu e celu i-ci p eu t en fait s’avérer n u isible. Dan s u n m ilieu d e travail exigean t, il p ou rrait am en er les em p loyés à faire d es reven d ication s ad d ition n elles n on ju stifiées. De p lu s, les gen s on t ten d an ce à s’absten ir d ’u tiliser le con trôle in d ivid u el lorsqu ’ils
Éclairage de bureau
modulable : perceptions, choix
et économies d’énergie
S o l u t i o n c o n s t r u c t i v e n
o2 1
Figure 1.Le bureau spécialement conçu et les quatre circuits
d’éclairage Luminaire parabolique de 4’ (direct), centre du plafond, 2 lampes de 32 W (x10), gradable Luminaire parabolique de 4’ (direct), pourtour du plafond, 2 lampes de 32 W (x10), gradable Luminaire diffusant de 4’ (monté sur cloison), 2 lampes
de 32 W (x8), gradable
Luminaire d’appoint de 2’ (sous tablette), lampes de 17 W (x6), non gradable Luminaire parabolique de 4’ (direct), centre du plafond, 2 lampes de 32 W (x10), gradable Luminaire parabolique de 4’ (direct), pourtour du plafond, 2 lampes de 32 W (x10), gradable Luminaire diffusant de 4’ (monté sur cloison), 2 lampes
de 32 W (x8), gradable
Luminaire d’appoint de 2’ (sous tablette), lampes de 17 W (x6), non gradable
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estim en t qu e leu r ch oix les exp ose à n e p as attein d re le bu t visé ou à la risée d es au tres s’ils se trom p en t (Veitch et Gifford , 1996).
Le fait d’offrir aux employés une plus grande maîtrise de l’éclairage influe-t-il sur la consom-m ation d ’én ergie ? Par execonsom-m p le, l’ap p roch e classiqu e face à l’éclairage d es bu reau x à aire ouverte consiste à installer un éclairage ambiant d an s u n qu ad rillage d e p lafon d ord in aire p ou r assu rer u n n iveau d e lu m ière u n iform e d an s tou t le volu m e con cern é. Les ten an ts d u con trôle in d ivid u el croien t qu e si ch aqu e em p loyé p ou vait avoir u n e p lu s gran d e in flu-en ce su r l’éclairage, il au rait tflu-en d an ce à au g-m en ter seu leg-m en t le n iveau d e lu g-m ière d e son p oste d e travail, ce qui permettrait aux administrateurs d’assurer un éclairage ambiant beaucoup moins intense. Les opposants, de leur côté, maintiennent que le fait de laisser les commandes entre les mains d e gen s qu i n ’on t p as à p ayer les factu res d ’électricité p eu t m en er à d es n iveau x d e lumière exces-sifs et compromettre l’efficacité én ergétiqu e. L’exp érien ce d écrite d an s cet article visait à faire le p oin t su r ces qu estion s.
Re c he rc he s de l’I RC sur la qua lit é
de l’é c la ira ge
L’installation d’expérimentation
L’exp érien ce a été m en ée d an s u n bu reau à aire ouverte sans fenêtres ayant une surface de 83 m2(880 p i2), qu i a été créé sp écialem en t à cette fin . Six p ostes d e travail, en d eu x ran gées p arallèles d e trois, y on t été in stallés d e p art et d ’au tre d ’u n e cloison cen trale. Un seul système d’éclairage hybride a été installé su r qu atre circu its réglables (voir figu re 1). Ces circu its com m an d aien t :
• des luminaires encastrés de 300 x 1200 mm (1’ x 4’) à grille p araboliqu e à alvéoles p rofon d es, au cen tre d u p lafon d ;
• des luminaires encastrés de 300 x 1200 mm (1’ x 4’) à grille p araboliqu e à alvéoles p rofon d es, en p érip h érie d u p lafon d ; • u n éclairage in d irect m on té su r cloison ; • d es lu m in aires p ou r éclairage d ’ap p oin t,
sou s tablettes.
Les trois p rem iers circu its étaien t d otés d ’u n e grad ation con tin u e, tan d is qu e les lumières sous tablettes ne comportaient qu’une com m an d e m arch e-arrêt. Tou s les lu m in aires étaien t équ ip és d e ballasts électron iqu es.
Dans le cadre de l’expérience, on a fait appel à 120 employés de bureau temporaires. Chaque jour, deux participants (du même groupe d’âge et d u m êm e sexe) on t été in stallés au x d eu x p ostes d e travail cen trau x. Un (le con trôleu r d e l’éclairage – CÉ) a été d ésign é p ou r régler l’éclairage, tan d is qu e l’au tre (san s con trôle – SC) n ’avait p as ce d roit.
Au début de la journée, le CÉ devait régler le systèm e d ’éclairage à son goû t. Le SC travail-lait d an s les m êm es con d ition s d ’éclairage qu e le CÉ m ais n e savait p as qu ’elles avaien t été ch oisies p ar celu i-ci. Les p articip an ts on t accompli des tâches de bureau, sur ordinateur, p en d an t tou te la jou rn ée p u is ils on t rem p li u n certain n om bre d e qu estion n aires p ortan t su r leu r d egré d e satisfaction et leu rs im p res-sion s tou ch an t d ivers asp ects. Pen d an t la jou rn ée d e travail, l’éclairage n e p ou vait p as être m od ifié.
À la fin d e la jou rn ée, on d on n ait au SC la p ossibilité d e régler l’éclairage selon ses préférences. On a demandé au CÉ d’indiquer, dans un questionnaire, les changements qu’il ap p orterait, com p te ten u d e l’exp érien ce acqu ise ce jou r-là, à l’éclairage in itial.
Photométrie
Les en viron n em en ts lu m in eu x ch oisis p ar les p articip an ts on t été con sign és en d étail. L’u n e d es p rin cip ales variables reten u es a été la fraction de la puissance maximale de chaque circu it d ’éclairage (qu i était p rop ortion n elle au réglage d u grad ateu r). Les ch erch eu rs on t au ssi m esu ré l’éclairem en t et la lu m in an ce p on ctu els, et ils on t com p lété ces d on n ées par une étude de la luminance dans le champ grâce au traitement numérique d’images.
Ré sult a t s
1. Choix d’éclairage
Tout comme les CÉ eux-mêmes, les SC ont jugé très satisfaisantes les conditions d’éclairage ch oisies p ar les p rem iers. La cote moyenne de qualité de l’éclairage s’est avérée élevée pour les deux groupes (moyenne = 4,07, su r une échelle de 1 à 5). Les cotes de satisfaction d es grou p es d e CÉ et d e SC n ’on t p as d ifféré d e façon im p ortan te.
Les ch oix d ’éclairage on t été assez con-form es au x recom m an d ation s d es cod es et normes nord-américains en matière d’ambiance lu m in eu se. Ain si, le Recom m en d ed Practice
for Office Lighting RP-1(IESNA, 1993) in d iqu e
que le niveau d’éclairement du plan de travail d ’u n term in al vid éo d evrait être in férieu r à 500 lu x. Plu s d e 70 % d es ch oix faits p ar les p articip an ts on t satisfait à ce critère (voir figu re 2).
2. Sentiment de contrôle
Les CÉ se son t sen tis p lu s en con trôle d e l’éclairage, ain si qu e d e la séan ce d ’exp éri-m en tation en gén éral.
3. Conséquences du contrôle
On n ’a p as observé ch ez les CÉ, m algré leu r sen tim en t d e con trôle, u n e am élioration im p ortan te au n iveau d e l’accom p lissem en t
des tâches, de l’humeur, du degré de satisfac-tion et d e la sen sasatisfac-tion p h ysiqu e, p ar rap p ort au x SC.
Les résu ltats on t tou tefois m on tré qu e le con trôle est associé à u n avan tage m esu rable quand il est utilisé pour améliorer les condi-tions ambiantes. L’analyse statistique a révélé qu e lorsqu e les SC réglaien t l’éclairage à la fin d e la jou rn ée, ils se servaien t m oin s d es lu m in aires p araboliqu es p érip h ériqu es qu e les CÉ. Cela a eu p ou r effet d e réd u ire d e façon n otable l’éblou issem en t face à l’écran d ’ord in ateu r et la d en sité d e p u issan ce d ’éclairage (DPÉ) – qu i sert à m esu rer la puissance utilisée par l’installation d’éclairage. Fait intéressant, cette constatation concordait avec les rép on ses données par les CÉ dans le qu estion n aire : s’ils avaien t p u m od ifier l’éclairage p en d an t la jou rn ée, ils au raien t réd u it l’éblou issem en t en baissan t la lu m ière p roven an t d es lu m in aires p araboliqu es p érip h ériqu es.
4. Consommation d’énergie
La con som m ation d ’électricité d es am én agem en ts lu m in eu x ch oisis p ar les CÉ était con form e au x n orm es et cod es d e l’én ergie. Ain si, la n orm e ASHRAE/ IESNA 90.1 (1989) et le Cod e m od èle n ation al d e l’én ergie p ou r les bâtim en ts (CCCBPI, 1997) p rescriven t u n e d en sité d e p u issan ce d ’éclairage m axim ale d e 19,4 W/ m2 d an s le cas d es bu reau x. Mêm e si l’in stallation a p erm is des choix dépassant les valeurs préconisées d an s le cod e, la DPÉ était d an s p lu s d e 80 % d es am én agem en ts ch oisis égale ou in férieu re au n iveau recom m an d é (figu re 3). De p lu s, la DPÉ m oyen n e d e l’éch an tillon , qu i était d e 14,3 W/ m2, était d e 25 % in férieu re au x valeu rs actu ellem en t p récon isées.
Ex a m e n
1. L’éclairage modulable est-il souhaitable ?
Selon les résu ltats d e l’étu d e d e l’IRC, la rép on se à cette qu estion est : ou i m ais…
Les p articip an ts à l’étu d e on t d it p référer avoir la possibilité de régler individuellement leur éclairage, se sentant ainsi plus en contrôle de la séance d’expérimentation. Cette observa-tion concorde avec l’opinion largement répan-due chez les gens qui conçoivent, exploitent, étudient ou occupent les lieux de travail.
De p lu s, ayan t la p ossibilité d e m aîtriser leur environnement, les CÉ ont généralement choisi des aménagements lumineux qui étaient bons sur les plans objectif et subjectif.
Par ailleu rs, l’étu d e révèle qu e lorsqu e les sujets décelaient un problème dans leur envi-ronnement lumineux (p. ex. l’éblouissement face à l’écran ), le con trôle in d ivid u el d e l’éclairage leu r p erm ettait d ’y rem éd ier.
En fin , les résu ltats p orten t à croire qu e l’éclairage modulable, s’il est bien conçu, peut faire écon om iser l’én ergie. La con som m ation d ’électricité d es en viron n em en ts lu m in eu x ch oisis p ar les p articip an ts était d e façon générale moins élevée que celle recommandée dans les codes et normes existants. En d’autres m ots, lorsqu e les gen s on t la m aîtrise d e leu r éclairage, la consommation d’énergie peut être moins grande que dans le cas d’un aménage-ment lumineux standard où la DPÉ représente la valeu r m axim ale au torisée p ar les cod es et n orm es.
2. L’éclairage modulable est-il avantageux
Lors d e cette exp érien ce, au cu n lien n ’a p u être établi en tre u n e p lu s gran d e m aîtrise d e l’éclairage et la satisfaction et le ren d em en t p rofession n els. Il p eu t y avoir p lu sieu rs raison s à cela.
3
Figure 2.Choix d’éclairement du plan de travail
16 14 12 10 8 6 4 2 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Éclairement du plan de travail, lux
Fréquence
CÉ SC
IES RP1
Figure 3.Choix de densités de puissance d’éclairage
16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 2.2 4.3 8.6 10.8 17.2 19.4 21.5 Densité de puissance d'éclairage, W/m2
Fréquence CÉ SC ASHRAE 90.1 12.9 15.1 23.7 6.5
• Aucun effet bénéfique n’a été mesuré parce qu ’il n ’en existe p as. Cep en d an t, l’im p res-sion qu ’u n e p lu s gran d e m aîtrise d e l’éclairage au gm en te la satisfaction et le ren d em en t est p ersistan te et rép an d u e. Il serait p rém atu ré d e d ém en tir ce fait en se basant sur une seule expérience menée dans un type de bureau donné, qui com p ortait u n e com bin aison p articu lière d e m atériel d’éclairage et d’options de contrôle. Il serait plus sage d’envisager d’autres explications. • Il se p eu t qu e le con trôle in d ivid u el d e
l’éclairage se révèle avan tageu x seu lem en t lorsqu e les con d ition s n on con trôlées son t p articu lièrem en t m au vaises, ce qu i n ’a gén éralem en t p as été le cas lors d e cette exp érien ce. Mêm e si les p articip an ts d es d eu x grou p es on t in d iqu é qu e leu rs p référen ces en m atière d ’éclairage avaien t évolué quelque peu au cours de la journée, ils on t gén éralem en t exp rim é u n h au t niveau de satisfaction vis-à-vis des environ-nements lumineux dans lesquels ils se sont trouvés.
• L’exp érien ce n ’a p eu t-être p as d u ré assez lon gtem p s p ou r refléter d es con d ition s réelles. La p ériod e d ’exp osition au x d ifféren ts am én agem en ts lu m in eu x a été longue dans le contexte d’une expérience de laboratoire mais courte par rapport à une situation réelle de travail. Il est possible qu e le lien en tre u n e m eilleu re m aîtrise d e l’éclairage et une augmentation de la satis-faction et du rendement professionnels ne se manifeste qu’après un certain temps. • La m aîtrise d e l’en viron n em en t lu m in eu x
p eu t être p lu s avan tageu se si elles est p erm an en te. Or, cela n ’a p as été le cas d an s cette l’exp érien ce, les CÉ n ’ayan t eu le loisir d e ch oisir leu r éclairage qu ’u n e seu le fois, soit en d ébu t d e jou rn ée. La p ossibilité d e m od ifier l’éclairage en tou t tem p s p erm ettrait au x em p loyés d e satis-faire im m éd iatem en t à leu rs p référen ces en m atière d ’éclairage.
Ré sum é
Un p rojet d e rech erch e su r la qu alité d e l’éclairage réalisé à l’IRC a m on tré qu e l’éclairage de bureau modulable offrait certains avan tages.
• Les participants qui contrôlaient l’éclairage on t ch oisi d es en viron n em en ts lu m in eu x très satisfaisan ts.
• Les con d ition s d ’éclairage ch oisies resp ectaien t les cod es et n orm es régissan t l’éclairage d es bu reau x.
• Les am én agem en ts lu m in eu x ch oisis on t con som m é 25 % m oin s d ’électricité qu e ceux recommandés par les codes et normes. • Les p articip an ts qu i réglaien t l’éclairage
se sen taien t p lu s en con trôle d e la séan ce d ’exp érim en tation en gén éral.
Tou tefois, le typ e d e con trôle laissé au x participants à cette expérience n’a pas eu pour effet d’accroître la satisfaction et le rendement p rofession n els. Il fau d ra réaliser d ’au tres travaux pour déterminer si cette conséquence est n orm ale ou si elle est attribu able au gen re d ’exp érien ce qu i a été m en ée.
Ré fé r e nc e s
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agen ts d e rech erch e au sein d u p rogram m e En viron n em en t in térieu r, à l’In stitu t d e rech erch e en con stru ction d u Con seil n ation al d e
rech erch es d u Can ad a.
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© 1998
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