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CETE
Méditerranée
FORMATION “ECLAIRAGE PUBLIC”
DIR Centre EstMâcon
22/23 Novembre 2007
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »2
CETE
Méditerranée
Une installation d’éclairage s’appuie sur 3 grands principes :
2) La lumière émise
1) Les configurations d’éclairage
3) Les matériels lumière
L’éclairage public
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »3
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Méditerranée1) Les configurations d’éclairage
1) sur voiries
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »4
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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
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »5
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Méditerranée
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
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »6
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Implantation bilatérale en quinconce
Avantages :
Adaptée aux chaussées de largeur importanteLimitation possible de la hauteur de feuEclairement identique de chaque côtéEsthétique intéressante
Inconvénients :
Investissement plus important (deux rangées de mâts)Encombrement des 2 trottoirs et des réseauxUniformités de luminance plus complexes à obtenir
Utilisation :
Voiries de desserte – Cheminements piétons – pistes cyclablesParcs et jardins
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »7
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Méditerranée
Implantation axiale
Avantages :
- Investissement limité (une seule rangée de mâts)- Pas d’encombrement des trottoirs- Bien adaptée aux chaussées doubles (avec TPC) ourues 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
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »8
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2) espaces publics, places
Agencements structurés
Agencement aléatoire
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »9
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Méditerranée 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
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »10
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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 6 m
���� interdistances entre points lumineux :
l ≥ 1,5 h
e = 3 h
e = 3 à 3.5 h (optiques « urbaines »)e = 4 à 4.5 h (optiques « routières »)
e = 4 à 5 h (luminaires architecturaux)
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »11
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Méditerranée
���� La prise en compte des usages et de l’environnement
Les dispositifs d’éclairage et les implantations sont fonction de la multiplicité des usages de la voirie (VL, piétons, cyclistes..) ou de l’espace à éclairer.
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »12
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22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »13
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���� les modes d’éclairage
� éclairage direct (+ fréquent)
� éclairage indirect
� éclairage mixte
� éclairage diffus
� éclairage filtré
� éclairage orienté
Éclairage direct
Éclairage indirect
Éclairage diffus
Éclairage orienté
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »14
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Méditerranée
Les directions d’éclairage
� Plongée
� Contre-plongée
� Frontale
� Latérale
� Rasante
� Contre-jour
Sphère des éclairages selon Henri Alekan
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »15
CETE
Méditerranée 2) La Lumière artificielle
���� 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
� Participation à une lecture nocturne de l’environnement (infra, urbain)
� Perception renforcée des usagers vulnérables
� Signalement de points singuliers par des lumières différentes
� Restitution la plus familière des couleurs/référence diurne
� Cohérence de traitement de l’infrastructure avec les abords
�Limitation des gènes à l’usager et à l’environnement
Objectifs
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »16
CETE
MéditerranéeL’Indice de Rendu des Couleurs (IRC)
Définition :Définition : Indice sur une échelle de 1 à 100 exprimant la faculté d’une Indice sur une échelle de 1 à 100 exprimant la faculté d’une source lumineuse à restituer correctement les couleurs des objets éclairéessource lumineuse à restituer correctement les couleurs des objets éclairées
Référence :
Lumière solaire : IRC = 100
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »17
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Méditerranée
En aménagement urbain, il est recommandé d’utiliser des sources d’IRC > 65En aménagement urbain, il est recommandé d’utiliser des sources d’IRC > 65
IRC = 25IRC = 25IRC > 80IRC > 80
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »18
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90Iodures métalliques
25Sodium Haute Pression
> 80Induction
100Halogène / Incandescence
85Fluo compacte
> 85Tube fluorescent
80Sodium blanc
Monochromatique (jaune-orangée)Sodium Basse Pression
50 à 70Ballon fluo
Valeur de l’IRCType de sources
Valeur d’IRC
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »19
CETE
MéditerranéeLa température de lumière
Définition : si on chauffe un « corps noir » (objet idéal ayant la propriété d’absorber uniformément toutes les longueurs d’onde de la lumière), sa couleur passerait :
� du noir 700° C
� au rouge
� au rouge vif
� à l’orange
� au jaune
� au blanc 3000° C
� au bleu pâle
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »20
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Méditerranée
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)
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »21
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Méditerranée
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
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »22
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SHP2 000 K
Sodium Blanc2 500 K
Iodures métalliques
3 000 K – 4 000 K
Vapeur de Mercure3 500 K
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »23
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La courbe énergétique spectrale
Exemple :
Une source de lumière « jaune » dont la courbe spectrale est riche en radiations jaunes-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.
SBP : monochromatiqueSHP
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »24
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� Sodium Haute Pression (SHP) :
Efficacité lumineuse de 120 lm/W
Durée de vie économique : 8 000 h (2/3 ans)
IRC limité de 25 à 50 (Sodium Blanc)
Ex : Courbe spectrale
Utilisation courante : voiries, tunnels, espaces publics
Les familles de sources
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »25
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� Iodures métalliques :
2 générations :- à brûleur à quartz- à brûleur céramique
Efficacité lumineuse de 100 lm/W
Durée de vie : 8 000 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…)
4200 K
3000 K
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »26
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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 60 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)
Puissances limitées
� Diodes électroluminescentes (LED) : Durée de vie : > 50 000 h
Utilisation courante : balisage, illuminations (développement)
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� Vapeur de Mercure ou Ballon Fluo :
Efficacité lumineuse de 50 lm/W
Durée de vie : 8 000 h
IRC > 80 et Tc de 3000 K à + 4200 K
Ex : Courbe spectrale
Utilisation courante : voies urbaines
� À remplacer car peu efficaces
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »28
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Sites historiques852 500° K6 000 h50Sodium « Blanc »
TunnelsLumière monochromatique
orangée
10 000 h180Sodium Basse Pression (SBP)
Espaces circulés
Grands espaces
202 000° K12 000 h65 à 130Sodium Haute Pression (SHP)
Illuminations
Parcs et jardins
80 à 903 000° à
5 000° K
10 000 h90Iodures Métalliques (IM)
Circulation piétonne852 700° à
4 000° K
8 000 h60Lampes fluo-compactes
Voiries, Espaces piétons et plantés
50 à 703 300° à
4 200° K
8 000 h50Ballons fluorescents (BF) (à supprimer)
Intérieur1002 700° K1 000 h15Lampes à incandescence
Utilisation principaleIndice de Rendu des Couleurs
Température de couleur
Durée de vie économique
Efficacité lumineuse
(lm/W)
Type de source
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »29
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Rapport Lumen\Watt
Source Watt Lumen Lumen/WattIncandescence 40 W 40 430 11Incandescence 100 W 100 1380 14Vapeur de Mercure 80 W 80 3800 48Vapeur de Mercure 125 W 125 6300 50Vapeur de Mercure 250 W 250 13000 52Tube Fluo 18 W 18 1000 56Fluo compacte 7 W 7 400 57Vapeur de Mercure 1000 W 1000 58000 58Tube Fluo 58 W 58 3750 65Tube Fluo 36 W 36 2350 65Iodures Quartz 150 W 150 11250 75Iodures Quartz 70 W 70 5500 79Fluo compacte 11 W 11 900 82Iodures Céramiques 70 W 70 5800 83Iodures Céramiques 150 W 150 12700 85Iodures Quartz 1000 W 1000 90000 90SHP 70 W 70 6500 93Iodures Quartz 400 W 400 38000 95SHP 150 W 150 17200 115SHP 400 W 400 48000 120SHP 1000 W 1000 130000 130
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »30
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Rendement des lampes
0
20
40
60
80
100
120
140
Incan
des
cence
40
W
Incan
des
cence
100
W
Vap
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Flu
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luo
58
W
Tub
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luo
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W
Iodu
res
Qua
rtz
150
W
Iodu
res
Qua
rtz 7
0 W
Flu
o com
pacte
11
W
Iodur
es C
éram
ique
s 7
0 W
Iodur
es C
éram
ique
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50
W
Iodu
res
Qua
rtz
100
0 W
SH
P 7
0 W
Iodu
res
Qua
rtz
400
W
SH
P 1
50 W
SH
P 4
00
W
SH
P 1
000
W
Lampes
Rap
port
Lum
en/W
att
Rapport Lumen\Watt
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Les culots
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »32
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Méditerranée3) Les matériels d’éclairage
En aménagement urbain, le « catalogue » des matériels lumièreest plus large qu’en éclairage routier (fonctionnel) :
� Luminaires sur supports
� Projecteurs
� Appliques
� Bornes
� Plots
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »33
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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
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »34
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Méditerranée
Réflecteur « routier »
Réflecteur « urbain »
Hauteur de feu : 10 mEspacement : 38 m (3,8 H)
Hauteur de feu : 10 mEspacement : 30 m (3 H)
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »35
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Méditerranée
Les projecteurs
- encastrés
- sur mâts ou en console
- immergeables
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »36
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Méditerranée
Les appliques
Utilisation :
� cheminements piétons
� éclairage « rasant »
� scénographies
Les bornes lumineuses
Utilisation :
� cheminements piétons
� délimitation d’espaces
� scénographies
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »37
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Méditerranée
Les plots à diodes
Utilisation :
� balisage des circulations
� cheminements
� scénographies
� petites illuminations
22 et 23 Novembre 2007DIR Centre Est – Formation « Eclairage public »38
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MéditerranéeL’exemple d’un matériel