Synergie en éclairage : confort, performance et énergie

Au cours de la dernière décennie, le domaine de la simulation de l'éclairage en architecture a grandement évolué. Durant cette période faste, bon nombre de travaux de recherche ont mené à l'élaboration de nouvelles méthodologies et d'outils novateurs de simulations permettant une intégration encore plus fine et adéquate de l'éclairage (naturel et artificiel) aux projets architecturaux.

De la science à la pratique

Parmi ces avancées, notons entre autres le développement d'outils permettant de prédire le niveau d'éblouissement perçu par les occupants d'un espace éclairé naturellement, d'algorithmes reproduisant la manipulation de dispositifs d'occultation (stores et toiles solaires) et de l'éclairage artificiel par les occupants ainsi que de nouvelles méthodes d'évaluation des performances optiques et thermales des systèmes complexes de fenestration.

Bien que ces innovations et méthodologies soient largement reconnues et utilisées au sein de la communauté scientifique, celles-ci peinent néanmoins à trouver leur place au sein de la pratique courante des architectes. Dans les faits, la majorité des concepteurs, lors des étapes préliminaires du projet, n'ont recours qu'à de simples règles du pouce pour explorer et intégrer l'aspect de l'éclairage (Galasiu, A., Reinhart, C. (2007) Current Daylighting Design Practice: A Survey, Building Research and Information, vol. 36, no 2, pp. 159-174).

De plus, lors des phases subséquentes de conception, soit au moment d'effectuer des choix critiques et définitifs quant aux stratégies d'éclairage, les approches et outils de simulations préconisés par les concepteurs ne permettent généralement pas de prendre en compte toute la complexité de l'éclairage. Malheureusement, cette abstraction mènera souvent les équipes de projet sur de mauvaises pistes conceptuelles !

Synergie en éclairage

Tel que le font remarquer Christoph Reinhart et Jan Wienold dans une récente publication (Reinhart, C., Wienold, J. (2011) The Daylighting Dashboard - A Simulation-Based Design Analysis for Daylit Spaces. Building and Environment, vol. 46, no 2, pp. 386-396), le confort visuel des occupants ainsi que l'utilisation que ceux-ci font des dispositifs d'occultation solaire et de l'éclairage artificiel influencent directement la performance d'un espace éclairé naturellement. Ces aspects ne doivent donc pas être évacués au moment de planifier et de concevoir une stratégie d'éclairage.

Concrètement, Reinhart et Wienold définissent un environnement éclairé adéquatement comme suit : espace majoritairement éclairé naturellement, caractérisé par un haut taux de satisfaction des occupants en ce qui a trait à leur confort (visuel et thermique) et affichant une consommation énergétique minimale permettant de satisfaire à la fois les besoins en éclairage artificiel, chauffage et climatisation.

À la défense du concepteur parfois dépassé par la situation, force est d'admettre que la plupart des outils de simulations actuellement disponibles sur le marché ne permettent pas d'étudier simultanément l'ensemble de ces considération. S'ajoutent à cette limitation des courbes d'apprentissage relativement abruptes et des interfaces sans grande convivialité qui ne permettent pas aux concepteurs de maîtriser les outils qui leur sont offerts. Ainsi, peu d'architectes peuvent réellement bénéficier des avancées significatives mentionnées précédemment.

Nouveaux outils de simulations

Cette situation est toutefois appelée à changer, principalement en raison de l'apparition d'une nouvelle génération de logiciels de simulations. À titre d'exemple, mentionnons le module de simulation DIVA qui intègre l'ensemble des fonctionnalités nécessaires à la documentation exhaustive des propriétés lumineuses d'un projet.

Ce module permet entre autres de quantifier le niveau de confort des occupants tout en connaissant l'impact énergétique des stratégies d'éclairage. De plus, il propose aux utilisateurs des interfaces d'analyse simples permettant d'interpréter aisément les résultats issus des simulations. L'évaluation d'un concept d'éclairage ou encore la comparaison de deux scénarios distincts en est ainsi facilitée.

Malgré tous les efforts déployés par les équipes de recherche telles que celle responsable du développement de DIVA, le domaine de la simulation en éclairage demeure, pour l'instant du moins, encore relativement fermé. À moyen terme cependant, grâce à ce type d'outil, il est permis de croire que de plus en plus de concepteurs y auront accès.

L’auteur est stagiaire en architecture chez Coarchitecture (anciennement Hudon Julien Associés), bénévole au sein de la section du Québec du CBDCa et membre d’ECOOP, une coopérative offrant divers services de consultation en science du bâtiment.