Eclairer juste - Association française de l`éclairage

Éclairer Juste

Le développement durable : un enjeu permanent de l’éclairage extérieur,
renforcé par le Grenelle Environnement
Depuis les premières lanternes déposées en 1558 devant quelques portes et fenêtres parisiennes jusqu’aux
systèmes d’éclairage les plus récents, les critères de performances, d’économies d’énergie, de sécurité et de
confort visuel sont au cœur des exigences des acteurs de l’éclairage extérieur, des fabricants jusqu’à l’utilisa-
teur final, en passant par les maîtres d’ouvrage et maîtres d’œuvre, architectes et concepteurs lumière,
sans oublier les installateurs. Aujourd’hui, ils sont incontournables :
•Enjeux économiques : la consommation d’éclairage extérieur, environ 5 TWh, ne représente que 1 % de la
production totale d’électricité en France, mais correspond à 48 % des consommations d’électricité des col-
lectivités territoriales, soit 18 % de leurs consommations toutes énergies confondues. Ce service public pèse
pour environ 37 % dans la facture d’électricité des communes.
•Enjeux environnementaux : des consommations contrôlées, des nuisances lumineuses limitées, un éclai-
rage adapté aux seules exigences visuelles, la garantie d’une filière de collecte et de recyclage, etc. : autant
de critères à prendre en compte pour des installations respectueuses de l’environnement, que
les lois Grenelle Environnement vont maintenant rendre obligatoires, dans le neuf comme dans l’existant.
•Enjeux sociaux : la sécurité des personnes et des biens reste la première des priorités, qu’elle soit immé-
diate (sécurité des déplacements dans les espaces publics), ou de long terme (limitation des rejets de CO2
et des effets du changement climatique). Elle s’accompagne de la recherche d’une qualité de vie que les
ambiances lumineuses judicieusement réparties dans l’espace et le temps peuvent procurer. Les exigences
spécifiques de santé visuelle (malvoyants, personnes âgées) peuvent et doivent aujourd’hui être traitées
de façon plus pertinente.
Un gisement prometteur de réduction des consommations
En France, 9 millions de lampes fonctionnent entre 3 500 h/an et 4 300 h/an pour une puissance installée d’en-
viron 1 260 MW.
L’analyse de l’état des lieux des installations, confirmée par le Grenelle Environnement, fait apparaître d’impor-
tants besoins de rénovation ; plus de la moitié du parc est composée de matériels obsolètes et énergivores :
boules diffusantes, lampes à vapeur de mercure (environ 1/3 du parc), et 40 % des luminaires en service
ont plus de 25 ans.
Même si l’éclairage extérieur fonctionne à 86 % du temps en heures creuses (à faible émission de CO2), celui-
ci participe cependant à la pointe de demande d’électricité en début de soirée l’hiver, fortement chargée en
carbone (car issue d’énergie fossile).
La majorité des installations doivent être rénovées et les technologies efficaces sont disponibles : le potentiel
de réduction des consommations est énorme. Pour y parvenir, il faut désormais raisonner en coût global et,
au-delà de l’investissement initial, tenir compte notamment de la performance des lampes, des luminaires, et
des systèmes qui les gèrent, des coûts d’exploitation, de maintenance et de recyclage. Ceci dans un cadre
réglementaire en évolution suite aux conclusions du Grenelle Environnement.
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Éclairer Juste
Philips Lec Technilum Ville de Chartres
Introduction

Optimiser les consommations
La maîtrise des énergies consommées passe par la
qualité des études d’éclairage. Celles-ci s’effectuent
grâce à une étude photométrique pertinente, à un
matériel efficace – lampes, luminaires, auxiliaires
d’alimentation – et à des systèmes de gestion et
de variation de puissance adaptés aux besoins.
•L’étude d’éclairage : étape fondamentale
Après avoir défini et confirmé les besoins réels
d’éclairage extérieur, il est indispensable, en neuf
ou en rénovation, de réaliser une étude photomé-
trique. Seul le fabricant ou un concepteur
compétent et équipé des outils nécessaires est à
même de réaliser cette étude. Trop souvent, les
installations sont effectuées “par habitude”, ce qui
peut engendrer des surconsommations, pouvant
atteindre plusieurs dizaines de pourcents.
•Le choix des lampes et des luminaires
Les différentes caractéristiques des lampes per-
mettent de répondre au mieux aux besoins
de l’installation : efficacité lumineuse, dépréciation
du flux lumineux, durée de vie, température de
couleur, etc. La photométrie et le degré de protec-
tion IP caractérisent les principales performances
d’un luminaire. La meilleure des sources installée
dans un mauvais luminaire donnera un résultat
médiocre, et beaucoup de nuisances. Ainsi, le
couplage optimal source/luminaire est un élément
essentiel pour obtenir une bonne efficacité de
l’installation, aussi appelée “facteur d’utilisation”.
•Les appareillages d’alimentation et les systèmes
de commande
Les appareillages ferromagnétiques anciens peu-
vent être avantageusement remplacés par des
ballasts électroniques qui offrent des fonctionnali-
tés complémentaires telles que la régulation
automatique de tension et la gradation. Des sys-
tèmes de commande autonomes ou centralisés
permettent de contrôler les durées d’allumage et
de moduler les valeurs d’éclairement selon les
besoins définis par l’autorité publique.
Optimiser l’efficacité énergétique
L’indicateur principal correspond à la puissance ins-
tallée nécessaire pour éclairer, à une certaine
intensité lumineuse, une surface donnée de voirie.
Plus cette puissance est faible, plus l’installation
est performante. Cela signifie aussi que la part
des rayons lumineux perdus est faible, donc que
les nuisances sont limitées. L’efficacité énergétique
s’exprime en watts par lux et par mètre carré de
surface éclairée, sous la forme :
u : facteur d’utilisation de l’installation
(rapport du flux utile au flux de la lampe)
MF : facteur de maintenance (conservation des performances
photométriques dans le temps)
ƒe : efficacité lumineuse en lumens par watt
(lampe + appareillage)
La meilleure efficacité s’obtient par l’optimisation
simultanée de chacun des 3 facteurs.
(1) Voir Efficience énergétique en éclairage public, Dossier de l’Association
française de l’éclairage.
Réaliser un diagnostic de l’existant, puis un projet, permet de définir et d’ordonner les besoins en éclaira-
ge. La norme européenne NF EN 13201 et les Recommandations relatives à l’éclairage des voies publiques
de l’Association française de l’éclairage (AFE) donnent des indications sur les valeurs d’éclairement et de
luminance à maintenir et recensent les solutions selon la nature des sites et des voies. Le projet d’éclaira-
ge doit être élaboré en prescrivant des produits performants et adaptés, facteurs clés d’une bonne
maîtrise de l’énergie et d’une réduction des nuisances lumineuses.
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u.MF.ƒe (1)
Éclairer Juste
Thorn Ludec Havells SylvaniaEclatec
Les exigences pour éclairer juste

Caractéristiques essentielles
Les performances d’une lampe sont déterminées
par un certain nombre de caractéristiques.
•La puissance, exprimée en watts (W).
•Le flux lumineux exprimé en lumens (lm) : quanti-
té de lumière émise par la lampe.
•L’efficacité lumineuse exprimée en lumens par
watt (lm/W) : rapport entre le flux lumineux nomi-
nal de la lampe et sa puissance consommée.
Une lampe SHP présente une efficacité lumineuse
de 80 à 150 lm/W, alors qu’une lampe à vapeur
de mercure (interdite à la vente en avril 2015)
offre seulement de 35 à 60 lm/W. Pour obtenir l’ef-
ficacité lumineuse globale, il faut ajouter les
consommations des appareillages à celle de la
lampe. Il est recommandé d’exiger une efficacité
lumineuse globale d’au moins 65 lm/W (cf.
Circulaire 03/12/2008).
•La durée de vie économique (heures) : période
au terme de laquelle la chute de flux d’une lampe,
combinée à son taux de mortalité, ne permet plus
de garantir les niveaux d’éclairement requis.
Un remplacement systématique préventif des
lampes sur l’installation est alors nécessaire,
même si celles-ci fonctionnent encore.
•La température de couleur, en kelvins (K) :
qualifie l’ambiance lumineuse. Elle varie des teintes
chaudes, à dominante orangée (2 500 K) aux
teintes froides, d’un aspect bleuté (5 500 K et plus).
•L’indice de rendu des couleurs (Ra ou IRC) :
capacité d’une lampe à restituer fidèlement les
couleurs telles qu’elles le sont sous la lumière
naturelle. Le maximum est 100.
•Sa forme ou sa taille : les formes et dimensions
de la source et de ses composants internes (brû-
leur ou nombre de LEDs, par exemple) auront une
incidence sur les optiques qu’on pourra y associer.
Exigences européennes
Depuis avril 2010, les fabricants fournissent au
moins les informations suivantes sur des sites web
en accès libre pour les lampes fluorescentes à bal-
last séparé et pour les lampes à décharge :
- la puissance nominale et assignée ;
- le flux lumineux nominal et assigné ;
- l’efficacité lumineuse assignée à 100 h ;
- le facteur de conservation du flux lumineux (fac-
teur de dépréciation) ;
- le facteur de survie (taux de survivance) ;
- la teneur en mercure (en mg) ;
- l’indice de rendu des couleurs ;
- la température de couleur ;
- la température ambiante pour laquelle la lampe
émet son flux lumineux nominal.
Nota bene : les ballasts pour lampes à décharge présentant une efficacité énergétique médiocre sont exclus à partir d’avril 2017.
Le parc installé de 9 millions de lampes est composé d’environ 55 % de lampes au sodium haute pres-
sion (SHP), 30 % de lampes à vapeur de mercure, appelées aussi “ballons fluorescents” (BF) ; le reste est
partagé entre les lampes mixtes, aux iodures métalliques (IM), les LEDs et les lampes fluorescentes.
Éclairer Juste
Les lampes
Avril 2012 Lampes fluorescentes T10 (tubes de 32 mm de diamètre) et T12 (tubes de 38 mm de diamètre)
Les moins performantes des lampes sodium haute pression (SHP) et iodures métalliques (IM)
Avril 2015 Lampes à vapeur de mercure haute pression, appelées aussi ballons fluorescents (BF)
Lampes mixtes
Lampes SHP de substitution aux lampes à vapeur de mercure
Avril 2017 Lampes fluocompactes à 2 broches (lampes à starter intégré)
Lampes IM ≤ 405 W les moins performantes
LAMPES UTILISÉES EN ÉCLAIRAGE EXTÉRIEUR EXCLUES DU MARCHÉ PAR LE RÈGLEMENT EUROPÉEN 245/2009
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Lec

Caractéristiques des solutions LEDs en éclairage extérieur (données 2010)
Les LEDs sont des composants électroniques émettant de la lumière dont les performances – température de couleur, durée de vie – sont
dépendantes des conditions dans lesquelles elles fonctionnent (température de jonction, température interne au luminaire, intensité du
courant). En conséquence, le flux émis par le luminaire est une donnée plus importante que celui des LEDs seules. Les performances des
LEDs vont encore progresser, en particulier en matière d’efficacité énergétique, et des normes photométriques devraient bientôt permettre
de s’assurer des caractéristiques réelles de ces solutions d’éclairage. Pour certaines applications spécifiques, les LEDs ont l’avantage d’ad-
mettre une alimentation en courant continu, ce qui simplifie l’utilisation de sources d’énergies renouvelables. Enfin, elles s’allument et se
rallument immédiatement. Pour une application sans risque de ces solutions d’éclairage LED, l’Anses (www.anses.fr) recommande aux pro-
fessionnels de veiller à respecter l’ensemble des normes relatives à la qualité de l’éclairage.
Attention, les performances et les applications des LEDs sont en constante évolution. Consultez la Grille de maturité des solutions
LEDs, régulièrement mise à jour, sur www.syndicat-eclairage.com.
Éclairer Juste
Type de lampe Efficacité lumineuse
Lampe + ballast Lampe + ballast
ferromagnétique électronique
(lm/W) (lm/W)
Température
de couleur
(K)
IRC Durée de vie
économique
(h)
Applications
courantes
Vapeur de sodium haute pression
50 à 1 000 W 58 à 131 58 à 131 2 000 à 2 150 20 à 65 9 000 à 24 000 Urbain, routier,
grands espaces,
illuminations
Iodures métalliques à brûleur céramique
Mococulot
G8.5, G12, G22, E27, E40
35 à 250 W
69 à 92 69 à 92 3 000 à 4 200 >80 6 000 à 12 000 Illuminations,
parcs et jardins,
résidentiel,
espaces piéton-
niers
Double culot
70 à 250 W
–83 à 91 3 000 à 4 200 >80 9 000 à 12 000
Iodures métalliques nouvelle génération
45 à 150 W –84 à 111 2 850 à 3 000 65 à 70 16 000 Urbain,
espaces
piétonniers
Fluorescence
À culot à broches avec
alimentation électronique séparée
5 à 120 W
–50 à 87 2 700 à 4 000 80 à 98 8 000 à 15 000 Tunnels,
passages
souterrains,
ponts
Haut rendement Ø 26 mm
(T8) rectiligne ou circulaire
15 à 58 W
–65 à 98 2 700 à 5 400 80 à 98 12 000 à 66 000
Électronique Ø 16 mm (T5)
rectiligne ou circulaire
14 à 80 W
–75 à 104 3 000 à 8 000 85 à 98 18 000
À induction
55, 85 et 165 W –65 à 74 2 700, 3 000,
4 000
>80 60 000 Tunnels,
espaces
piétonniers
LEDs
LED de puissance
pour l’éclairage extérieur
70 à 95
(LED + alimentation électronique)
3 000 à 4 500 > 65 35 000 à 50 000 Voies urbaines,
routières,
résidentielles
LED de puissance
pour l’éclairage extérieur à haut IRC
50 à 85
(LED + alimentation électronique)
3 000 à 4 500 >80 20 000 à 50 000 Parcs et jardins,
places, espaces
piétonniers,
voies urbaines et
résidentielles
CARACTÉRISTIQUES DES PRINCIPALES LAMPES EN ÉCLAIRAGE EXTÉRIEUR 5
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