Vue d’ensemble du bâtiment avant travaux.

Comment améliorer l’isolation thermique et le confort du personnel ?

Notre étude de cas sur la lumière naturelle porte sur le projet de rénovation d’un bâtiment technique. Situé dans le département de la Moselle, il abrite l’atelier mécanique et le magasin de réparation et d’entretien de véhicules des services techniques départementaux.

Le projet consiste à effectuer une rénovation totale de la toiture, avec pour objectif d’améliorer l’isolation thermique et le confort du personnel. Par ailleurs, l’apport de lumière naturelle en toiture a été spécifiquement souhaitée par le maître d’ouvrage.

L’objectif d’éclairement naturelle pour cette étude est fixé à 300 lux pendant 50% du temps, soit le seuil minimal préconisé par la norme européenne EN17037.

Principe

L’indicateur le plus important d’un bâtiment quant à son aptitude à laisser entrer la lumière naturelle est le facteur de lumière du jour (FLJ). Il représente le ratio de lumière naturelle entrant dans le bâtiment par rapport à la quantité disponible à l’extérieur.

Il dépend uniquement de l’orientation du bâtiment et de ses ouvertures. Le FLJ est donc indépendant de la localisation. À partir des données météo d’un site, le FLJ permet d’estimer une autonomie lumineuse naturelle par rapport à un objectif d’éclairement. Elle représente le pourcentage de temps pendant lequel l’objectif d’éclairement sera atteint dans le bâtiment.

Les valeurs habituelles du FLJ à viser pour atteindre l’autonomie en lumière naturelle sont de 1,5 à 2,5.

Étude

Pour atteindre l’objectif d’éclairement naturel à l’intérieur du bâtiment, nos experts préconisent l’installation de :

  • 8 Bluevoûtes Therm de dimensions 3×6 m
  • 1 Bluevoûte Therm de dimension 2×5 m
  • 3 Bluesteel Therm de dimensions 1,3×1,3 m

La transmission lumineuse des appareils en toiture est de 52%. Les éléments vitrés en façade ont quant à eux une transmission lumineuse de 70%.

Simulation

Selon les préconisations et les résultats de la simulation, l’apport de lumière naturelle des façades et de la toiture permet de couvrir l’ensemble de l’espace. L’objectif de 300 lux pendant 50% du temps sera très largement atteint, sur plus de 95% de la surface.

86% d’autonomie lumineuse moyenne atteinte !

à 300 lux, sur une plage horaire 8h-18h. Dans cette configuration, les utilisateurs n’auront recours à l’utilisation de l’éclairage artificiel seulement 14% du temps ! Des économies d’énergie significatives et une amélioration substantielles des conditions de travail.

Localisation
Longitude 0.6°
Latitude 44.2°
Position courante du soleil
Elévation 37°
Azimut 13.6°
Eclairement naturel
Type de ciel : CIE type 16
Eclairement direct disponible : 34 059 lux
Eclairement diffus disponible : 25 175 lux
Eclairement reçu minimum : 747 lux
Eclairement reçu moyen : 3061 lux
Eclairement reçu maximum : 22 824 lux
FLJ minimum : 1,8%
FLJ moyen : 6,0%
FLJ maximum : 27,2%
Ratio de surface respectant l’exigence : 100%

Résultat après travaux

Plusieurs mois après l’achèvement des travaux, les retours sont très positifs.
Les préconisations de notre étude lumière ont été respectées et permettent de ne pas recourir à l’utilisation de lumière artificielle une majeure partie de la journée. Par ailleurs, une Bluevoûte supplémentaire a été installée à l’emplacement plus sombre afin d’obtenir une meilleure répartition de la lumière naturelle à cet endroit.
Enfin, la réfection totale de la toiture associée à la performance thermique des voûtes installées ont permis de grandement améliorer le confort thermique du bâtiment.