La pollution lumineuse

La pollution lumineuse
Un problème… des solutions!
Sauvons le ciel étoilé (et notre
énergie) !
Structure de la présentation
•
Qu’est-ce que la pollution
lumineuse?
•
•
•
•
Voilement des étoiles
Sécurité et visibilité
Lumière intrusive
Énergie
•
La problématique au mont Mégantic
•
Une préoccupation internationale
•
Gestion du besoin ou comment allier
la sauvegarde du ciel étoilé à
l’atteinte de l’efficacité énergétique
Qu’est-ce que la pollution lumineuse?
Ciel non lumineusement pollué
Les dispositifs
d’éclairage…
Ciel lumineusement pollué
•
•
•
mal conçus
mal utilisés
utilisés abusivement
…mettent en péril l’observation des étoiles
…génèrent
lumière
intrusive
et
éblouissement
…portent
atteinte
à
l’équilibre
des
écosystèmes
…
se
traduisent
par
des
pertes
énergétiques!
Par Todd Carlson
Lac-Mégantic
et des
aurores boréales
Dôme
lumineux de
Sherbrooke
La photo fut prise de l’intérieur Lac-Mégantic
de l’OMM, par Sébastien
La fenêtre
sousGiguère.
la pluie
de droite montre Sherbrooke (60 km) et celle de gauche la Patrie (15km)
La pollution lumineuse a plus que doublée entre 1978
et 1998
Sherbrooke vue de sa banlieue
Photo: Rémi Boucher
Au nord de l’OMM
Photo: Guillaume Poulin
Photo: Rémi Boucher
Photo: Sébastien
Giguère
Photo: Sébastien Giguère
Le voilement des étoiles
Le voilement des étoiles est causé par la
lumière:
! Émise directement du luminaire vers le ciel
! Réfléchie du sol vers le ciel
! Blanche
Halogénure métallique
Sodium haute pression
Zone A – Pollution lumineuse
Zone B – Éclairage éblouissant
Zone C – Éclairage utile
Source : Philips
Les longueur d’ondes bleues/vertes ont un impact 2 à 4
fois plus important sur la brillance du fond du ciel
Impact
énergétique?
Exemple d’éclairage adéquats
Exemple d’éclairage inadéquats
Sécurité et visibilité
Sécurité des bâtiments, des piétons et des automobilistes
Est-ce que la lumière garantie la sécurité?
! Dark Campus Program
! Études sécurité routière
! USA Justice Department
! Notion d’éblouissement
!Route éclairée à 20 lux environ
!Zone non éclairée parait très
sombre
!Peu sécuritaire
!Où est le piéton?
Photo: Guillaume poulin
Le piéton apparaît tranquillement
Photo: Guillaume poulin
Sous la lumière c’est très clair
qu’il y a un piéton!
Photo: Guillaume poulin
Lumière intrusive
Éclairer hors de sa propriété est une perte inutile de
lumière et d’énergie et nuit à la quiétude du voisinage
Énergie
Montréal
Québec
Boston
New-York
! Environ (au moins) 30 % de la lumière sert à éclairer le ciel
inutilement
(vs Études californiennes)
! 1 milliard de dollars en Amérique du Nord
! Plusieurs dizaines de millions de dollars au Québec
(plusieurs centaines de gwh)
La problématique au mont Mégantic
L’Observatoire du Mont-Mégantic…
… fait figure de proue au Québec et au Canada
… est l’un des centre de
recherche universitaire
les mieux instrumentés au
monde
… est le plus important
observatoire à l’est de
l’Amérique du Nord
L’utilisation des deux autres télescopes à des fins éducatives
et récréatives attirent 20 000 visiteurs annuellement
Photo: Sébastien Giguère
Une préoccupation mondiale
•
International Dark Sky Association (IDA)
•
Atlas de pollution lumineuse
•
Observatoires astronomiques
•
Les étoiles… en voie de disparition?
Source: P. Cinzano, F. Falchi (University of Padova), C. D. Elvidge (NOAA National Geophysical Data Center, Boulder). Copyright Royal Astronomical Society
Structure de la présentation
•
Qu’est-ce que la pollution
lumineuse?
•
Voilement des étoiles
•
Sécurité et visibilité
Lumière intrusive
Énergie
•
•
•
La problématique au Mont-Mégantic
•
Une préoccupation internationale
•
Gestion du besoin ou comment allier
sauvegarde du ciel étoilé à l’atteinte
de l’efficacité énergétique
Gestion du besoin
Pourquoi éclaire-t-on autant?
!Pratiques
mal définies
(provoque de la surenchère)
!Faible
coût de l’énergie
!
Compétitivité
!
Sentiment de sécurité
!Méconnaissance
de la problématique
Évaluer le besoin
d’éclairer...
! Est-il nécessaire d’éclairer?
! Pour quelles raisons?
! Combien d’heures par nuit?
! Quelle est la surface à éclairer?
! Quelle quantité de lumière ai-je
Comment allier la sauvegarde du ciel étoilé à
l’atteinte de l’efficacité énergétique
En contrôlant…
! Les sources lumineuses
! Les luminaires
! Les niveaux d’éclairement
! Les heures d’opération
Optimiser
l’efficacité des
équipements
Optimiser la
gestion des
besoins
Le cas des sentinelles au mercure!
Source au mercure
Efficacité = 40 lm/w
Pertes vers le
ciel = 10 à
20%
Le mercure est 2 à 4 fois
plus dommageable pour
le ciel nocturne !!!
Efficacité moyenne
dans le temps =
= 24 lm/w
Efficacité luminaire
vers le sol = 60%
24 X 0,6 = 14,4 lm/w
Source SHP
Efficacité = 100 lm/w
Efficacité moyenne
dans le temps =
= 90 lm/w
Pertes vers le
ciel = moins de
1%
Efficacité luminaire
vers le sol = 75%
90 X 0,75 = 67,5 lm/w
Étanchéité du luminaire
Dégradation de le
lentille
15 lumens/watt
sortant du
luminaire destiné à
éclairer la surface !
Un 400 watts mercure peut être
remplacé par un 100 watts SHP
Économie d’énergie de 75 %
pour obtenir une quantité de
lumière similaire!
60 lumens/watt
sortant du luminaire
destiné à éclairer la
surface !
Efficacité des principales sources lumineuse
Efficacité
initiale
( Lumens/ watt)
Efficacité
moyenne
(Lumens/ watt) 2
Dépréciation
du flux
lumineux (%) 3
Efficacité
maintenue
(Lumens/ watt)
Sodium haute pression (SHP) 1
57 à 135
10 0
10%
90
Halogénures métalliques (HM) 1
43 à 135
80
25%
60
Mercure 1
15 à 60
40
40%
24
Incandescentes
13 à 18
15
10%
13.5
Halogène
15 à 25
20
10%
18
Note:
1 - L'efficacité n'inclus pas les pertes dans le régulateur de tension
2 - Peut varier d'un fabriquant à l'autre et selon les puissances utilisées
3 - Données de l'IESNA, tableau 6- 3
Efficacité des luminaires
Efficacité luminaire: Proportion des lumens émis par la
source lumineuse p/r à ceux sortant du luminaire
• Efficacité totale
• Efficacité vers le haut (uplight)
• Efficacité vers le bas (downlight)
Ces types de luminaires projètent jusqu’à 30%
d’énergie lumineuse vers le ciel et aussi peu vers le
sol!
Efficacité des luminaires
Ces types de luminaires projètent de 0% à 2% d’énergie
lumineuse vers le ciel et peuvent atteindre une efficacité vers le
sol de 80%!
Appliques murales
Luminaires grandes
surfaces (stationnements,
routes, ...)
Projecteurs
Efficacité des luminaires vs efficacité du concept…et
gestion des besoins!
Source: LUMEC
Source: LUMEC
Suite… les sentinelles au mercure!
Conversion sans
gestion besoin
Un 400 watts mercure peut être
remplacé par un 100 watts SHP
Définition
appropriée
de
l’application
Définition
de la
surface
réelle
Aire de
d’entreposage
ou
stationnement
Surface =
200m²
Conversion avec
gestion besoin
Choix d’un
luminaire possédant
une optique
distribuant la
lumière en regard
du besoin réel.
Luminaire fixé au
bâtiment,
distribution
lumière vers
l’avant et non
circulaire
Moins de réflexion
vers le ciel !
Suite… les sentinelles au mercure!
La sentinelle 400 watts au mercure consomme 1600
KWh, alors que le luminaire de type cobra 70W
consomme 280 KWh pour 4000 heures d’opération.
En réduisant les heures d’opération à 1000 heures
annuellement, de 1600 KWh/an, la consommation
d’énergie à 70 KWh/an, soit 95% d’économie
d’énergie!
Applications
Quantité lumière et
heures d’opération
" aires commerciales
" aires d’entreposage
" aires de déchargement
" aires piétonnes
" enseignes
" parcs, terrains de sport
" rues
" stationnements
" station service
" façades, paysager
Cas des commerces et industries
(stationnements, enseignes, aires d’étalage
commerciales)
!
Surenchére des niveaux d’éclairement
!
Pertes vers le ciel et hors des surfaces concernées
!
Allumés toute la nuit
Des mesures préventives prises les Villes de Sherbrooke et de LacMéganitc se sont traduites par une réduction de 30 à 50% du niveau
d’éclairement standard utilisé par les grandes chaînes commerciales!
Photo: Guillaume Poulin
Un éclairage adéquat aurait permis de réaliser des
économies d’énergie de 50%!
Cas de l’éclairage routier
!
Surenchère des niveaux d’éclairement (Exemple Lac-Mégantic et MTQ)
!
Évaluation des besoins (Exemples Sherbrooke et bureau génie conseil)
!
Cas de Scotstown (40% d’économie d’énergie, mais faible amortissement!!)
par Graph Synergie
Cas de la mise en valeur des
bâtiments
! Pertes vers le ciel
! Surenchère
! Mode
Simulations réalisées par Graph Synergie
Photo: Guillaume Poulin
«L'homme des villes confond la Lune avec
une enseigne de gazoline et prend les néons
pour la clarté des étoiles.
Chez nous, il y a de la lumière le jour et de la
clarté la nuit; on ne trouve pas assez
d'éclairage pour déranger les étoiles, pour
détruire la beauté du ciel. »
Gilles Vigneault