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SARRERA DESBERDINA:

Éclairage

Les lampes à décharge type vapeur de sodium lumière rouge orangé et vapeur de mercure lumière blanche blanche, de par leurs conceptions, sont lentes à s'allumer complètement (5 à 15 min) avant de donner 100 % de leurs flux lumineux. Sur une coupure d'alimentation, les lampes doivent refroidir avant de pouvoir les redémarrer. Cette caractéristique peut constituer un handicap sur certaines applications (match télévisé), ou dans certains lieux (établissement recevant du public) dans lesquels une coupure de l'éclairage durant plusieurs minutes n'est pas acceptable.
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L'éclairage est l'ensemble des moyens qui permettent aux humains de doter leur environnement des conditions de luminosité qu'ils estiment nécessaires à leur activité ou leur agrément. L'éclairage associe une source lumineuse (naturelle ou artificielle, fixe ou mobile) et d'éventuels dispositifs de type batteries, luminaires ou miroir/puits de Lumière.
Les sources artificielles étaient le feu, des lampes à graisse, puis des lampes à huile, des torches, des bougies, les lampes à pétrole puis le gaz, puis des lampes électriques d’abord à incandescence (traditionnelle ou halogène) puis fluorescentes et électroluminescentes.
Le luminaire sert à diffuser une lumière produite par une source de lumière artificielle (schématiquement : carcasse + vasque + éventuelle optique, accueillant la source lumineuse).
Les lampes électriques :
C’est le nom de l'ensemble des systèmes permettant la diffusion de la lumière. Il est composé :
Les luminaires actuels comportent en outre des systèmes de protection qui doivent être conformes à la réglementation (mise à la terre, etc.).
Au-delà de l'esthétisme, un luminaire est aussi défini par les critères de la source :
Les premiers essais de l’éclairage au gaz remontent au début du XIX^e siècle, de même que les premiers réseaux de distribution (quartiers et avenues de prestige). Après Londres qui éclaire dès décembre 1813 le pont de Westminster, grâce à la première usine à gaz, Bruxelles s'équipe progressivement à partir de 1819 pour devenir en 1825, la première ville d'Europe entièrement éclairée au gaz^[1].
Avec la révolution industrielle, le développement des villes et des échanges créent les besoins d'une extension et d'une gestion édilitaire des éclairages. Ceux-ci répondent à plusieurs objectifs : sécuriser les espaces urbains, permettre l'accroissement de la circulation et décorer les espaces les plus prestigieux (avenues centrales, gares, parcs et espaces d'expositions…). La lumière dans l'espace collectif présente un faste certain et les modèles de lampadaires ou de suspensions s'inspirent des luminaires de théâtres, de vestibules et de salons ; simultanément, le gaz révolutionne (tel que le montrent les peintures de Turner) l'éclairage des salles de fêtes et des cafés et favorise certainement le travail de nuit : c'est toute la vie urbaine qui voit ses cycles modifiés, prolongés, intensifiés.
À partir de la fin du XIX^e siècle, l’éclairage public - déjà banalisé avec le bec de gaz - évolue avec les premières sources électriques : la lampe à arc permet l’éclairage de grandes avenues ou ronds-points et des illuminations urbaines spectaculaires. Les sources électriques ne supplantent le gaz que progressivement, avec l'invention de l'ampoule à filament et des sources à décharge. Simultanément, les architectes (Art déco et fonctionnalistes principalement) s'emparent des effets de la lumière artificielle, surtout pour l'expression de grandes verrières (grands magasins, cinémas, garages automobiles...), de la publicité (« néons ») ou des pavillons d'exposition.
L’utilisation intensive de la voiture va dominer l'évolution de l’éclairage public à partir des années 1950 qui voient apparaître des normes photométriques, des systèmes d'éclairage hiérarchisés, une grande extension hors ville des voiries éclairées et des sources à décharge au sodium de plus en plus efficaces et puissantes.
L'éclairage urbain se renforce (en termes de niveaux et d'uniformité photométriques) dans ce créneau technologique ; le tourisme, le folklore, les traditions (feux d'artifice), les spectacles de rue entraînent en outre le développement d’illuminations permanentes (sites et bâtiments) ou occasionnelles (fêtes urbaines).
À partir des années 1980, l’éclairage public se voit intégré parmi les outils de mise en valeur des villes et du patrimoine, en particulier sous l'impulsion du Plan lumière de la Ville de Lyon (initié en 1989).
Simultanément, il intervient parmi les outils de revitalisation de territoires : noyaux commerciaux et touristiques, centres historiques, quartiers périurbains. Des thèmes nouveaux - sécurité des piétons, des cyclistes, agrément, intégration esthétique - complexifient le domaine et les normes, dont la circulation des voitures n'est plus le seul objet et suscitent de nouvelles typologies d'éclairages (par exemple : éclairage indirect, éclairage à deux nappes de hauteur...).
Le développement récent des énergies renouvelables a permis à l'éclairage autonome de se développer via des lampadaires solaires ou des lampadaires hybrides. Ces nouveaux systèmes d'éclairage intègrent un ou plusieurs panneaux photovoltaïques et/ou une petite éolienne. Ces dispositifs produisent alors toute l'énergie nécessaire au fonctionnement du système d'éclairage, qui n'est alors pas raccordé au réseau d'électricité. Ces dispositifs d'éclairage public se veulent à la fois écologique et économique. En effet, les lampadaires ne consommant aucune énergie extérieure, ils ne produisent pas de gaz à effet de serre. En plus de l'absence de facture d'électricité, leur installation ne nécessite aucune tranchée ni câblage.
On note aussi, en marge des interventions publiques, des formes d’art public, les illuminations évoluant vers des interventions d’artistes (par exemple : « Land art » expérimenté dans l’espace nocturne ; l’œuvre de James Turrell).
D’origine fonctionnelle, l'éclairage industriel doit répondre aux normes concernant l'éclairage des postes de travail. Ce type d'éclairage est spécialement adapté aux locaux où il est installé, où les contraintes de volumes, d'empoussièrement et de maintenance sont particulières. Dans les industries où sont effectuées des tâches de mécanique fine et de précision, ainsi que les secteurs de l'électronique, des renforts d'éclairage sur les postes de travail sont installés.
L'éclairage utilisé dans les locaux industriels est généralement de conception simple avec une recherche d'efficacité et de facilité d'emploi, munis de source peu consommatrice en énergie, de type fluo ou sodium. Certains secteurs industriels (chimique notamment) nécessitent l'emploi d'appareils protégés. Les industries où le rendu des couleurs est important (imprimerie) nécessitent l'emploi de lampes adaptées. Enfin, certains processus industriels nécessitent l'emploi d'émissions lumineuses particulière type UV ou IR dans des procédés de :
En France, l'éclairage représente en moyenne 4 % de la facture énergétique des industries.
Les lampes fluorescentes sont majoritairement employées dans les luminaires tertiaires de bureau. Décrites à tort comme froides, les lampes fluorescentes permettent, bien disposées, une excellente uniformité d'éclairement. Apparent, suspendu ou encastré, l'éclairage de bureau est souvent complété par des lampes d'appoint pour répondre au besoin de personnaliser la quantité et/ou la qualité de l’éclairage sur chaque poste de travail.
En France, en 1999, l'éclairage représente en moyenne 30 % de la facture énergétique des immeubles de bureaux alors qu'il ne représente que 23 % de la facture énergétique des commerces.
Dans les lieux de travail ou accueillant du public, (magasin, hôtel, bureau, atelier), un éclairage dit de sécurité, ou de secours, est requis par la plupart des réglementations. Ces luminaires spécifiques se mettent automatiquement en fonction, lors des coupures de courant électrique ou dans les situations d'urgences (incendie, évacuation). Ils émettent une lumière relativement faible, mais suffisante ; placés aux endroits stratégiques (changement de direction, porte, escalier, porte de sortie), ils balisent le ou les itinéraires vers la ou les sorties de secours. Les dispositifs d'éclairage de sécurité répondent à des normes de conception strictes^[2].
Certains pays se sont fait une spécialité de la culture sous serre avec température et éclairage contrôlés afin d'accélérer le processus de maturation des plantes. Cette culture utilise des lampes émettant dans des longueurs d'onde spécifiques aux plantes.
De même, l'élevage intensif en batterie de la volaille utilise l'éclairage pour accélérer la croissance en raccourcissant le cycle diurne/nocturne.
Depuis les années 1990, la fibre optique est utilisée pour véhiculer la lumière sur un trajet de quelques dizaines de centimètres depuis une source vers l'objet à mettre en valeur, permettant d'obtenir des éclairages ponctuels et discrets, pouvant être élégamment intégrés à une vitrine de présentation, et offrant l'avantage de rayonner très peu d'infrarouge, limitant ainsi le risque d'élévation de température à l'intérieur de la vitrine, néfaste aux œuvres d'art.
L'éclairage joue un rôle primordial dans plusieurs activités artistiques^[3], notamment en photographie, au cinéma, au théâtre et dans les spectacles où il est partie prenante de la mise en scène. On parle alors de lumière artistique. Il peut d'ailleurs contribuer à l'identité visuelle d'une publicité ou d'une émission de télévision. Certaines performances d'art moderne et des happenings sont aussi entièrement conçus à partir d'un éclairage original et sophistiqué. Il sert aussi parfois à mettre en valeur les monuments historiques ou les parcs et jardins, souvent dans le cadre d'un spectacle (son et lumière). Dans tous ces cas, l'éclairage est assuré par des projecteurs de différents types en fonction des effets recherchés.
Il est l'aboutissement de tous les autres principes d'éclairage et leur évolution logique c'est une approche conceptuelle sensible et technique qui est principalement reprise par trois professions :
La scénographie peut rentrer chez le particulier grâce à la flexibilité de nouvelle technologie d'éclairage, la réduction des coûts de la domotique et la gestion centralisée de l'éclairage.
En photographie, l'éclairage joue un rôle très important.
L’éclairage public, mais également l'éclairage des lieux de travail ou des infrastructures sportives, doivent respecter des normes qui prescrivent les paramètres d’éclairage.
La réglementation française la plus complète est sans doute celle contenue dans le code du travail.
En France, l'éclairage naturel est recommandé sur le poste de travail, des exceptions étant prévues pour certaines professions, les laboratoires photographiques par exemple. Voir l'article R4223-1 du code du travail (ancien Code : R.232-7) et la circulaire du 11 avril 1984.
Concernant l'éclairage artificiel, la législation recommande et impose un certain nombre de dispositifs visant à adapter le niveau d'éclairement à la nature des travaux exécutés et à limiter la fatigue visuelle. Voir les articles R.4223-1 à R4223-12 du code du travail (ancien Code : R.232-7-1 à R.232-7-10). De plus, le législateur distingue :
La réglementation fixe des seuils d'éclairement sur poste de travail. Ils sont exprimés en lux en éclairement minimal à maintenir et varient suivant la nature de la tâche.
Où l'on aborde l'uniformité d'éclairement dans un local et le rendu des couleurs.
Visant à adapter les luminaires à l'environnement et à limiter les surfaces réfléchissantes.
Une liste complète de normes^[5] se trouve sur le site Énergieplus de l'Université catholique de Louvain, en collaboration avec Service public de Wallonie, Département de l'Énergie et du Bâtiment Durable.
L'éclairage est source d'une grande consommation d'énergie (environ 25 % de la consommation totale d'énergie électrique^[6], avec une augmentation régulière de la consommation totale).
Les lampes et tubes d’éclairage contiennent souvent des terres rares et des métaux lourds particulièrement toxiques et éco-toxiques (mercure en particulier, volatil et pouvant être sublimé si les lampes sont cassées lors de la collecte ou du recyclage).
L'éclairage public contribue aussi indirectement à l'effet de serre, générant environ 110 g de CO₂ par kWh consommé^[7].
La législation européenne oblige depuis 2007 les vendeurs et fabricants à assurer le recyclage des lampes usagées et des composants électroniques associés, en fin de vie ou d'utilisation. Certains types de lampes sont interdits dans certains pays en raison de leur consommation excessive d'énergie).
Lorsque l'éclairage est mal conçu ou mal contrôlé, il peut être :
Les dépenses d’énergie de l’éclairage, à 100 % d’origine électrique, ont des conséquences environnementales de par leur mode de production. L’éclairage participe donc aux émissions de CO₂, gaz à effet de serre, et contribue au changement climatique.
En 1999 en France, on évalue^[16] la consommation de l’éclairage à 40 TWh par an, tous secteurs d’activités confondus. 12 % sont imputables à l’industrie, et 63 % aux activités tertiaires. Cela représente 11,9 % (tous secteurs confondus, y compris résidentiel) de l’électricité produite.
Les consommations se répartissent ainsi :
En dépit d'encouragements aux économies d'électricité et d'une notable amélioration de l'efficience énergétique de 1999 à 2004, la consommation finale continue à augmenter en Europe (UE-25). Les lampes basses consommation sont de plus en plus utilisées, mais l'éclairage extérieur se développe. Selon le Centre commun de recherche (CCR) de l'UE, de 2005 à 2006, la consommation a augmenté dans l'UE-25 dans tous les secteurs et notamment dans le tertiaire où l'éclairage (de jour souvent) est le premier postes de consommation électrique, 175 TWh consommés par an et 26 % de consommation électrique totale du secteur tertiaire^[18] (+ 15,8 %). Les lampes consomment individuellement plutôt moins, mais elles sont de plus en plus nombreuses depuis cinquante ans.
Divers projets de normes ou écocertification existent ou sont en cours d'élaboration dans le monde.
En Europe, certains grands acteurs de la filière se sont regroupés (European lamp companies federation) autour du projet Eco-lighting^[19]
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