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Collection « Guide des bonnes pratiques »

Éclairage des espaces publics

• Il analyse les systèmes de conception et de mise en œuvre des couvertures par types : en petits éléments, en plaques métalliques ou de fibres-ciment, en feuilles métalliques supportées, en textiles.

Il est destiné aux maîtres d’ouvrage, maîtres d’œuvre, architectes et bureaux d’études, amenés à concevoir et construire des bâtiments dans une démarche de construction écoresponsable.

La collection « Guide des bonnes pratiques » analyse pour chaque corps d’état les exigences réglementaires et les prescriptions techniques des derniers DTU et normes parus. Elle expose avec rigueur les règles de l’art, depuis les systèmes traditionnels jusqu’aux produits les plus innovants. Les mises en œuvre sont synthétisées pour fournir aux professionnels un véritable outil pratique. Cette collection décrypte précisément les données d’un savoir-faire concret vérifié.

ISSN 2264-6795 ISBN 978-2-281-11602-1

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Couvertures

• Il précise les spécificités des accessoires pour couvertures en plaques nervurées en acier, des platelages supports en bois massif, des couvertures cintrées convexes en feuilles métalliques rapportées.

Couvertures Petits éléments, plaques, feuilles métalliques, textiles

SOMMAIRE Chapitre 1 – Problématique générale des couvertures Chapitre 2 – Couvertures en petits éléments Chapitre 3 – Couvertures en plaques métalliques ou de fibres-ciment Chapitre 4 – Couvertures en feuilles métalliques supportées Chapitre 5 – Couvertures textiles

Photographie de couverture : © Alexi Tauzin – Fotolia.com

• Il expose les contraintes du cadre réglementaire et juridique d’une installation. • Il détaille les principes et les techniques d’éclairage pour chaque type d’installation : voirie, tunnels et points spéciaux, mise en lumière des paysages et des bâtiments. • Il analyse les composants d’une installation : supports, fondations, armoires de commande, luminaires (leds, lampes à décharge, auxiliaires d’alimentation), matériels électriques. • Il explique les étapes de conception d’un projet, depuis les études photométriques jusqu’aux vérifications réglementaires. • Il précise les opérations de contrôle et de maintenance indispensables pour assurer les performances énergétiques attendues et la maîtrise des coûts. Ce manuel pratique est destiné aux maîtres d’ouvrage, chefs de projet, élus locaux et services techniques des collectivités, et aux maîtres d’œuvre, ingénieurs, architectes, bureaux d’études.

La collection « Guide des bonnes pratiques » analyse pour chaque corps d’état les exigences réglementaires et les prescriptions techniques des derniers DTU et normes parus. Elle expose avec rigueur les règles de l’art, depuis les systèmes traditionnels jusqu’aux produits les plus innovants. Les mises en œuvre sont synthétisées pour fournir aux professionnels un véritable outil pratique. Les livres de cette collection décryptent précisément les données d’un savoir-faire concret vérifié.

SOMMAIRE Chapitre 1 – Cadre juridique, normatif et réglementaire Chapitre 2 – Types et techniques d’éclairage

Revêtements de sols et de murs

Chapes, revêtements, parquets, peintures Chapitre 1 – Chapes Chapitre 2 – Revêtements de sols textiles, plastiques ou résilients Chapitre 3 – Parquets et revêtements de sols en bois Chapitre 4 – Revêtements de sols en carreaux céramiques ou analogues Chapitre 5 – Revêtements muraux en carreaux céramiques ou analogues Chapitre 6 – Peintures

Photographie de couverture : © helix – Fotolia.com

Façades légères et verrières Bureau Veritas contrôle la conformité des projets et fournit une assistance technique à toutes les étapes de la construction, en évaluant les performances dans les domaines de la qualité, de la sécurité, de la santé et de la protection de l’environnement. Proches de la réalité du terrain à travers les nombreux chantiers qu’ils contrôlent, ses ingénieurs sont à même de répondre aux questionnements les plus divers dans le souci de la gestion des risques et de l’amélioration des performances.

Les façades légères (d’une masse surfacique inférieure à 100 kg/m2) sont composées d’une ossature de bardages métalliques, de façades rideaux métalliques à remplissage verrier ou de façades en panneaux à base de bois. Élément clé en termes de performance du bâtiment, une façade doit assurer différentes fonctions et répondre à des exigences multiples : étanchéité à l’eau, étanchéité à l’air, isolation thermique, isolation acoustique, sécurité incendie, ventilation, éclairement, protection solaire. Le présent ouvrage propose une synthèse de toutes les dispositions constructives relatives aux façades vitrées à ossature, bâtis et cadres métalliques : – il détaille les types de façades rideaux traditionnelles (à ossature grille, à ossature cadre), façades semi-rideaux et façades panneaux ; – il analyse les systèmes de remplissage (vitrés ou opaques), en précisant la mise en œuvre des éléments de remplissage et la prise en compte des contraintes hygrométriques ; – il expose les techniques de vitrage non traditionnelles, tels les vitrages extérieurs collés (VEC) et les vitrages extérieurs attachés (VEA), en détaillant les aspects techniques essentiels, de la conception à la mise en œuvre, et les dispositions particulières pour le traitement des points singuliers ; – il traite également des spécificités de mise en œuvre des verrières, en particulier des exigences de résistance mécanique et de sécurité. Il est destiné aux maîtres d’ouvrage, maîtres d’œuvre, architectes et bureaux d’études, amenés à concevoir et construire des bâtiments dans une démarche de construction écoresponsable.

Éclairage des espaces publics Projet, installation, maintenance, coût

Façades légères et verrières Façades traditionnelles, remplissages, VEC, VEA

sommaire Chapitre 1 – Principes généraux Chapitre 2 – Façades traditionnelles Chapitre 3 – Remplissages Chapitre 4 – Vitrages extérieurs collés (VEC) Chapitre 5 – Vitrages extérieurs attachés (VEA) Chapitre 6 – Verrières

ISSN en cours ISBN 978-2-281-11573-4

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Photographie de couverture : © Velirina – Fotolia.com

Façades lourdes Bureau Veritas contrôle la conformité des projets et fournit une assistance technique à toutes les étapes de la construction, en évaluant les performances dans les domaines de la qualité, de la sécurité, de la santé et de la protection de l’environnement. Proches de la réalité du terrain à travers les nombreux chantiers qu’ils contrôlent, ses ingénieurs sont à même de répondre aux questionnements les plus divers dans le souci de la gestion des risques et de l’amélioration des performances.

Les façades lourdes sont réalisées en maçonnerie d’éléments, en béton coulé en place ou en éléments de façade en béton préfabriqués. Elles participent à la stabilité du bâtiment lorsqu’elles sont porteuses. Le traitement des façades est essentiel pour la performance d’un bâtiment. Leur finition, que ce soit par l’application d’un enduit, la mise en place d’un revêtement extérieur collé ou l’ajout d’un bardage rapporté, marque l’esthétique d’un bâtiment et peut améliorer l’isolation thermique avec un système d’enduit sur isolant (ETICS), un bardage rapporté ou un revêtement en pierre attachée. Sur les façades en maçonnerie, la qualité des enduits contribue à l’étanchéité à l’eau des parois extérieures. Le présent ouvrage décrit les conditions de conception des façades en maçonnerie ou en béton banché. Il expose la classification des matériaux, les critères de choix, la mise en œuvre, l’entretien pour chaque technique de revêtement et d’habillage de façade : – les enduits à base de liants hydrauliques ; – l’isolation thermique par l’extérieur (ITE), par enduit sur isolant ; – les revêtements d’imperméabilité à base de polymère ; – les bardages rapportés, vêtures ou vêtages (ossature bois, métallique, lames de bois massif) ; – les revêtements extérieurs en pierre attachée (dimensionnement, choix de la pierre, type de fixations, points singuliers). Il est destiné aux maîtres d’ouvrage, maîtres d’œuvre, architectes et bureaux d’études, amenés à concevoir et construire des bâtiments dans une démarche de construction écoresponsable.

ISSN en cours ISBN 978-2-281-11575-8

Roger Couillet

Façades légères et verrières

• Il détaille les types de couvertures et les procédés associés. • Il expose les problématiques de fixation des matériaux, d’étanchéité, de ventilation, de condensation, d’évacuation des eaux pluviales et d’écrans de sous-toiture.

ISSN en cours ISBN 978-2-281-11574-1

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Revêtements de sols et de murs

sommaire

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sommaire

Façades lourdes

Le présent ouvrage propose une synthèse de toutes les dispositions constructives relatives aux couvertures en tenant compte des derniers DTU parus.

Le présent ouvrage propose une synthèse des dispositions constructives relatives aux revêtements de sols et de murs, en intégrant les normes et DTU les plus récents. Après avoir analysé les fonctions et les types de chapes (à liant ciment ou à liant sulfate de calcium) et les particularités des planchers chauffants, il détaille le choix et la mise en œuvre des revêtements selon les types de matériaux et les supports : – les sols textiles, plastiques, résilients à base de PVC, avec la préparation des sols (mise en œuvre des enduits de sol) ; – les parquets, revêtements de sols en bois ou stratifiés, avec les types de pose (collée, libre, scellée) ; – les carreaux céramiques et les pierres naturelles, en distinguant les poses (collée ou scellée), les locaux (en extérieur, en intérieur, classés P2, P3, P4 ou P4s), les sous-couches isolantes, les supports en chapes fluides à base de sulfate de calcium, les joints et les points singuliers, notamment en revêtement mural ; – les peintures, en fonction des subjectiles (en bois et matériaux dérivés, en plâtre, métalliques, à base de liants hydrauliques, en maçonnerie).

L’éclairage nécessite des connaissances technologiques, dans un cadre réglementaire et administratif où différents acteurs interviennent. Ce guide propose une synthèse de toutes les dispositions constructives relatives aux installations d’éclairage extérieur en tenant compte des dernières normes.

Les revêtements de sols et de murs participent de plusieurs fonctions : sécurité (glissance), esthétique, confort thermique, acoustique, santé (humidité, qualité de l’air intérieur).

Éclairage des espaces publics

Une couverture est l’assemblage des matériaux qui couvrent un bâtiment afin de le protéger des intempéries tout en lui permettant de se ventiler. Pour cela, la couverture sur comble, qui est à distinguer des toitures-terrasses, admet des techniques variées dans le respect des règles de l’art.

L’éclairage public est en pleine mutation technologique (équipements, sources lumineuses), dans un cadre politique imposant le respect de nouveaux enjeux environnementaux et énergétiques. Tout en maîtrisant les critères économiques liés au coût global, les collectivités doivent installer des équipements performants et assurer la sécurité des installations.

Roger Couillet

Couvertures Bureau Veritas contrôle la conformité des projets et fournit une assistance technique à toutes les étapes de la construction, en évaluant les performances dans les domaines de la qualité, de la sécurité, de la santé et de la protection de l’environnement. Proches de la réalité du terrain à travers les nombreux chantiers qu’ils contrôlent, ses ingénieurs sont à même de répondre aux questionnements les plus divers dans le souci de la gestion des risques et de l’amélioration des performances.

Roger Couillet, ingénieur, travaille aux services techniques de la ville de Douai depuis plus de vingt ans. Chef de projet en éclairage extérieur, sa mission couvre les principaux aspects liés à l’éclairage extérieur, depuis la phase conception à l’exploitation des ouvrages, en passant par la réalisation confiée à des entreprises extérieures. Il collabore à l’ouvrage à actualisation permanente Guide technique des aménagements extérieurs, dont ce guide est extrait.

Revêtements de sols et de murs Bureau Veritas contrôle la conformité des projets et fournit une assistance technique à toutes les étapes de la construction, en évaluant les performances dans les domaines de la qualité, de la sécurité, de la santé et de la protection de l’environnement. Proches de la réalité du terrain à travers les nombreux chantiers qu’ils contrôlent, ses ingénieurs sont à même de répondre aux questionnements les plus divers dans le souci de la gestion des risques et de l’amélioration des performances.

Façades lourdes Façades en maçonnerie, en béton, ITE, revêtements, bardages rapportés, pierres agrafées

Chapitre 1 – Façades en maçonnerie Chapitre 2 – Façades en béton Chapitre 3 – Enduits à base de liants hydrauliques Chapitre 4 – Isolation thermique par l’extérieur Chapitre 5 – Revêtements d’imperméabilité de façade Chapitre 6 – Bardages rapportés, vêtures, vêtages Chapitre 7 – Pierres agrafées

Photographie de couverture : © Arrows – Fotolia.com

Chapitre 3 – Composants d’une installation d’éclairage extérieur Chapitre 4 – Projet d’éclairage extérieur

ISSN 2264-6795 ISBN 978-2-281-11754-7

Chapitre 5 – Réception, exploitation et gestion d’une installation d’éclairage extérieur

Photographie de couverture : © Ville de Douai – Béatrice Gully

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Sommaire Sigles et abréviations............................................................................... 7 Avant-propos........................................................................................... 9 CHAPITRE 1

Cadre juridique, normatif et réglementaire............................... 11

CHAPITRE 2

Types et techniques d’éclairage................................................... 35

CHAPITRE 3

Composants d’une installation d’éclairage extérieur............... 77

CHAPITRE 4

Projet d’éclairage extérieur......................................................... 147

CHAPITRE 5

Réception, exploitation et gestion d’une installation d’éclairage extérieur..................................................................... 179

Index.................................................................................................. 201 Table des matières............................................................................... 205

FICHE 3.2

Composants d’une installation d’éclairage extérieur

Conception du réseau et sécurité des installations

Exigences de sélectivité entre dispositifs de protection

Lorsque la sécurité publique l’exige, la conception des installations doit assurer qu’un défaut d’isolement ne provoque pas l’interruption de l’éclairage sur l’ensemble des foyers lumineux d’une voie de circulation, d’un carrefour ou d’un secteur. De même, les normes imposent en schéma TT une protection par un DDR de courant différentiel assigné non inférieur à 300 mA pour l’alimentation des installations de signalisation routière. IMPORTANT

Une attention particulière doit être portée aux courants de fuite produits par l’appareillage auxiliaire des luminaires, afin d’éviter qu’ils ne produisent des déclenchements intempestifs des DDR (en l’absence d’un réel défaut d’isolement), ce qui conduit à limiter le nombre de luminaires alimentés par un circuit en aval d’un DDR en fonction de la sensibilité de celui-ci (selon les normes, le courant de fuite peut atteindre 1 mA pour un luminaire de classe I et 0,5 mA pour un luminaire de classe II, auquel s’ajoute le courant de fuite de l’appareillage auxiliaire).

Schéma TT

La sélectivité peut être assurée par : - la mise en place de DDR divisionnaires instantanés, protégeant un nombre limité d’appareils, et sélectifs, avec un DDR général de type S ; - des dispositifs à déconnexion automatique (DDA), également associés à un DDR général de type S ou retardé de 150 ms (fig. 7). Dispositif de protection de terre 30 ou 100 mA (DDA)

Tableau électrique

Comptage

Prc

Coupecircuit fusible Tête de câble isolée

PrG

PrG : protection générale Prd : protection de départ Prc : protection du candélable

Prd

Autres départs

Câble d'alimentation type U 1000 RVFV ou U 1000 R2V Conducteur d'équipotentialité 25 mm² cuivre nu ou incorporé dans le câble de distribution

Fig. 7. Application en schéma TT (source : Promotelec).

100

Composants d’une installation d’éclairage extérieur

FICHE 3.2

Conception du réseau et sécurité des installations

Schéma TN

L’alternative est la suivante : - soit la protection est prise en charge par DDR et la sélectivité sur défaut doit être assurée comme en schéma TT (voir ci-avant) ; - soit la coupure est effectuée par les dispositifs de protection contre les surintensités, et la sélectivité doit être vérifiée entre les dispositifs de protection généraux (à l’origine de l’installation), divisionnaires (à l’origine des différents circuits) et terminaux (sur chaque luminaire) (fig. 8). Coupe-circuit fusible Tableau électrique Borne principale de mise à la terre reliée au neutre du transformateur

Comptage

PrG

Prc

Tête de câble isolée

Prd

Autres départs

Câble d'alimentation type U 1000 RVFV ou U 1000 R2V Conducteur d'équipotentialité 25 mm² cuivre nu ou incorporé dans le câble de distribution Prise de terre du neutre du transformateur

PrG : protection générale Prd : protection de départ Prc : protection du candélable

Fig. 8. Application en schéma TN-S (source : Promotelec).

Inversement, pour les mobiliers urbains et les édicules de la voie publique tels qu’abribus, cabines téléphoniques, horodateurs, etc., la norme NF C 17‑200 impose la mise en place d’une protection complémentaire individuelle par DDR à haute sensibilité de 30 mA, que l’équipement alimenté soit de classe I ou de classe II. REMARQUE

Les prises de courant doivent être protégées par DDR de courant différentiel assigné ≤ 30 mA (NF C 15‑100, art. 415.1).

Dispositifs de déconnexion automatique (DDA)

Ils sont installés individuellement sur chaque candélabre, afin de les isoler du réseau, temporairement ou définitivement, lorsqu’ils présentent un défaut à la terre, sans provoquer l’extinction de l’ensemble des candélabres du circuit protégé par le DDR.

101

FICHE 3.4

Composants d’une installation d’éclairage extérieur

Armoires de commande et systèmes de télécommande

– disjoncteur de branchement ; – contacteurs de puissance ; – protection des départs (coupe-circuits à fusibles avec fusibles à haut pouvoir de coupure, disjoncteur courbe B) ; – organe de télécommande ; – équipement centralisé de gestion de l’énergie (performance énergétique).

Fig. 2. Tableau de commande en basse tension, avec 4 départs tétrapolaires et protection par coupe-circuits à fusibles. REMARQUE

Un départ BT d’éclairage public est constitué par l’association d’un contacteur industriel à un coupe-circuit à fusible. Le type de contacteur industriel est à préconiser du fait de sa catégorie d’emploi et de sa valeur de courant assigné : catégorie d’emploi AC-1 selon IEC 947-4.

Contrôle avant mise sous tension

Dans le cadre d’une nouvelle installation, en application du décret n° 72-11-20 modifié du 14 décembre 1972, le maître d’ouvrage doit procéder ou faire procéder, à ses frais, à la prestation de contrôle du Consuel(1) préalablement à la mise sous tension de l’armoire de commande (notion de branchement définitif après comptage, installation intérieure). L’attachement d’un vérificateur accrédité(2) peut être demandé, par exemple dans le cas d’une puissance souscrite supérieure à 36 kVA.

(1) Consuel : Comité national pour la sécurité des usagers de l’électricité. (2) Vérificateur accrédité : organisme accrédité par le Cofrac (Comité français d’accréditation pour les installations électriques). 122

Composants d’une installation d’éclairage extérieur

FICHE 3.4

Armoires de commande et systèmes de télécommande

La maîtrise des temps de fonctionnement est impérative pour gérer de manière optimale les consommations. En France, le nombre d’heures de fonctionnement annuel est de l’ordre de 4 100 h. 2

Organes de télécommande

Il existe quatre types d’organe de télécommande de l’éclairage public (tab. 1). Tab. 1. Types d’organes de télécommande. Organes de télécommande

Caractéristiques

Remarques

Cellule photoélectrique (fig. 3)

Système indépendant, appelé également interrupteur crépusculaire, qui peut être positionné au niveau : – de l’armoire de commande ; – du point lumineux. La précision des allumages et des extinctions dépend du positionnement de la cellule et du matériau composant l’équipement.

La mise en service, non souhaitable, peut se déclencher lorsque le ciel s’assombrit dans la journée. Ce système ne permet pas de maîtriser les temps de fonctionnement. Une dérive dans le temps de certaines cellules peut être constatée.

Relais récepteur d’ordre

Type de relais fonctionnant grâce à des impulsions (généralement 175 Hz) fournies par le distributeur du réseau public d’électricité. Le fonctionnement est analogue à la télécommande des cumulus dans les habitations (relais d’ordre fonctionnant en heures creuses). Il est équipé d’un ou plusieurs contacts (à fermeture ou à ouverture).

Ce système est de moins en moins utilisé.

Horloge astronomique (fig. 4)

Système autonome installé dans une armoire offrant la possibilité de programmer plusieurs cycles de fonctionnement (coupure et rallumage en cours de nuit par exemple) ou de délestage de circuits, en fonction des contacts (à ouverture ou à fermeture) disponibles. La maîtrise des temps de fonctionnement est assurée par ondes radio grâce à une antenne.

Cet équipement est peu encombrant, insensible aux conditions climatiques (à la différence d’une cellule photoélectrique), mais son prix est plus élevé.

123

FICHE 3.6

Composants d’une installation d’éclairage extérieur

Sources lumineuses conventionnelles et leds, auxiliaires d’alimentation

10-7

10-4

102

Rayons 

Rayons X

Ultraviolets

Lumière visible

10-3

3.107 3.108 Longueur d'onde  (m)

Infrarouges

Micro-ondes

Ondes radar

Ondes radio

À partir des rayons X, les particules sont très énergétiques, exprimées en électron-volt (eV), soit l’énergie d’un électron accéléré par un potentiel de 1 V. Les photons de lumière visible, les plus énergétiques, sont à 3 eV (violet). Pour la lumière, la grandeur habituellement utilisée est la longueur d’onde. La partie de rayonnement, appelée spectre visible (fig. 3), s’étend de 400 nm (violet) à 780 nm (rouge).

Énergie d'un photon E (eV)

103

3.1011

3.1014 3.1015 3.1016

3.1019

10-3

10-6 10-7 10-8

10-11

Fréquence v (Hz)

Fig. 2. Spectre électromagnétique et énergie d’un photon. W/nm

20 16 12 8 4 400

500

600

700

λ (nm)

Fig. 3. Exemple de spectre visible émis par une source artificielle (source : Mazda).

Sources lumineuses conventionnelles (lampes à décharge) Caractéristiques des lampes à décharge

Les principales caractéristiques d’une source sont : – sa forme (tubulaire, compacte, ovoïde) ; – sa puissance unitaire, en watt ; – son type (sodium haute pression, iodures, métalliques) ; – sa douille (E27, E40, PGZ 12, etc.) ; 130

FICHE 3.6

Composants d’une installation d’éclairage extérieur

Sources lumineuses conventionnelles et leds, auxiliaires d’alimentation

– son flux lumineux (lumen) : quantité totale de lumière émise par une source en une seconde ; – son efficacité lumineuse (lumen par W, Lm/W) égale au rapport de son flux lumineux à sa puissance active : plus cette valeur est élevée, plus la lampe est efficace ; – sa durée de vie économique (en heures), durée après laquelle l’utilisation de la lampe peut être considérée comme non rentable, à distinguer de sa durée de vie moyenne ; – son taux de défaillance (τ, en %) à la date de la durée de vie économique ; – sa chute de flux lumineux (lumen) à la date de la durée de vie économique ; – sa température de couleur (kelvin), qui précise la couleur apparente d’une lampe ; – l’indice de rendu des couleurs (Ra ou IRC), qui rend compte de la restitution des couleurs sur une échelle de 1 à 100. Le tableau 1 récapitule les principales caractéristiques des lampes à décharge. Tab. 1. Principales caractéristiques des lampes à décharge. Types de lampe sur ballast électronique

Étendue de la Efficacité gamme de lumineuse puissance (Lm/W) (W)

Température de couleur Tcp (K)

IRC

Durée Défaillance de vie (h) (%)

Chute de flux (% fi)

Sodium basse pression

18 à 135

–

Sodium haute pression

50 à 1 000

68 à 150

2 000

16 000

Vapeur de mercure

50 à 400

40 à 61

3 400 et 4 200

50 et 60

10 000

Iodures métalliques G12

35 à 250

85 à 101

3 000 et 4 200

> 80

8 000

Iodures métalliques E40

50 à 250

80 à 92

2 800

> 80

12 000

Lumière blanche CPO PGZ12

45 à 140

96 à 118

2 800

60 à 66

16 000

Bilan énergétique d’une lampe à décharge

La puissance active (W) d’une lampe se répartit en une énergie « mécanique » (éclairage) et en chaleur (pertes par effet Joule). Le bilan énergétique d’une lampe à décharge SHP est constitué de : – chaleur dissipée ; – rayonnement infrarouge ; – rayonnement visible. 131

FICHE 5.3

Réception, exploitation et gestion d’une installation d’éclairage extérieur

Systèmes de performance énergétique

Système de diminution de la puissance installée

La baisse d’une puissance installée sur une installation donnée se traduit par une baisse de la facture énergétique et une durée de retour sur investissement du système proposé (fig. 1). P(W) Pn

EP = 1

PR = 1

PR = 0

Temps

EP = 0

Fig. 1. Principe de baisse de puissance (puissance réduite PR) sur un cycle de fonctionnement de l’éclairage public (EP = 1 : mise en marche ; EP = 0 : coupure).

Pour une baisse de puissance installée de 30 % (0,7 puissance nominale), le gain sur la facture énergétique, en euros, peut varier de 12 à 17 % pour différents scénarios de fonctionnement à puissance réduite, sur la base d’un coût de l’énergie en décembre 2013. Le temps de retour du système installé pour permettre cette baisse de puissance peut varier de 6 à 15 ans. Système de diminution de l’énergie active consommée

La baisse de l’énergie active consommée se traduit par une baisse de la puissance installée, l’économie engendrée étant fonction également de la plage horaire (fig. 2). Le seuil minimal de baisse de puissance, en fonction des sources, peut être rapidement atteint. EP = 1

MEE = 1

MEE = 0

EP = 0

P nominale

P réduite

P nominale

Durée = N1

Durée = N2

Durée = N1

WT = (P nom × N1) + (P réduit × N2) et WR = WT × ζ réduction

Fig. 2. Principe de baisse d’énergie active consommée (mode économie d’énergie) avec puissance réduite (P réduit) et puissance nominale (P nom) sur un cycle de fonctionnement de l’éclairage public (EP = 1 : mise en marche ; EP = 0 : coupure).

192

Réception, exploitation et gestion d’une installation d’éclairage extérieur

FICHE 5.3

Systèmes de performance énergétique

REMARQUE

La baisse s’applique sur la totalité de l’énergie active, avec une baisse de puissance pendant la durée du mode économie d’énergie (MEE).

Cependant, il faut veiller à ce que la baisse de puissance soit compatible avec les variations de puissance tolérées par les sources lumineuses (voir tab. 1). Une baisse de 30 % de l’énergie active entraîne une baisse de la facture énergétique de 24 %, sur la base d’un coût de l’énergie en décembre 2013 avec un temps de retour de 6,5 à 7 ans. Baisse des coûts d’énergie

La répartition des différents éléments d’une facture énergétique pour l’éclairage extérieur est détaillée dans la fiche 5.5. Pour ces cas de figure (systèmes de baisse de puissance ou d’énergie active), il faut prendre en compte également : – le coût de branchement et de mise en œuvre des systèmes de performance énergétique, une alimentation électrique permanente éventuelle à prendre en compte (coûts de l’abonnement et des consommations pour la puissance intrinsèque du système) ; – un contrat de maintenance auprès du fabricant (ou de l’installateur) avec lequel la collectivité territoriale a passé le contrat pour garantir le taux d’économie annoncé ; – un remboursement éventuel par le fabricant (ou l’installateur) si les économies d’énergie actives (kWh) contractualisées ne sont pas atteintes, toutes les conditions techniques ayant été respectées par ailleurs (tension d’alimentation, réglages conformes des équipements, protection contre les surtensions des réseaux, etc.). REMARQUE

La norme NF EN 13201 permet plusieurs scénarios en fonction de l’activité urbaine et la vie sociale. Il convient également, après avoir effectué la sélection des classes d’éclairage et avoir validé les baisses de puissance, de faire réaliser les études photométriques pour chaque scénario.

Autres solutions d’économies d’énergie active

Outre les solutions techniques décrites au § 2, d’autres solutions peuvent être mises en œuvre. Extinction d’un point lumineux sur deux

Éteindre un point lumineux sur deux apporte une économie d’énergie active. Cependant, cela crée des zones d’ombre en dégradant l’uniformité générale d’éclairement, mettant en jeu la sécurité des usagers, notamment dans le cas d’un éclairage unilatéral. De plus, compte tenu de la spécificité des circuits électriques d’éclairage extérieur (réseaux non linéaires, voir fiche 3.8), les valeurs de courant dans le neutre, existant déjà dans le cas d’un fonctionnement nominal pour une installation triphasée (régime déséquilibré), sont accentuées par ce mode de fonctionnement.

193

Table des matières Sommaire............................................................................................... 5 Sigles et abréviations............................................................................... 7 Avant-propos........................................................................................... 9 CHAPITRE 1

Cadre juridique, normatif et réglementaire............................... 11

Responsabilités et obligations des élus................................................ 13

1.1

1 Responsabilités..................................................................................... 13

2 Obligations réglementaires en matière d’éclairage public ....................... 15

Décisions en matière d’éclairage public................................................. 16

Modes de gestion.................................................................................. 17

5 Références............................................................................................ 17

1.2

Normes et réglementation................................................................... 19

1 Normes................................................................................................. 19

2 Réglementation .................................................................................... 22

3 Références............................................................................................ 23

1.3

Plans, symboles et documents graphiques........................................... 25

Alimentation en énergie électrique......................................................... 25

Plans et documents d’un projet d’éclairage extérieur.............................. 26

3 Symbolisation....................................................................................... 27

4 Références............................................................................................ 34

CHAPITRE 2

Types et techniques d’éclairage................................................... 35

2.1

Principes généraux d’une installation d’éclairage extérieur............... 37

Fonctions de l’éclairage extérieur.......................................................... 37

Historique de la normalisation............................................................... 38

Pièces contractuelles du marché............................................................. 38

4 Références............................................................................................ 39

2.2

Éclairage des voiries............................................................................ 41

Installations sur les voiries..................................................................... 41

Performances photométriques................................................................ 42

3 Types d’implantation sur la chaussée..................................................... 46

Principes d’éclairage par type de voie.................................................... 48

Espaces à priorité piétonnière................................................................ 48

205

Éclairage des espaces publics

206

2.3

Tunnels et points spéciaux................................................................... 51

Éclairage des tunnels............................................................................. 51

Éclairage des points spéciaux ............................................................... 53

3 Références............................................................................................ 58

2.4

Nuisances lumineuses, cadre législatif et normatif.............................. 59

Classification des nuisances .................................................................. 59

Prévention et limitation des nuisances lumineuses ................................. 61

Enseignes lumineuses............................................................................ 62

Éclairage nocturne des bâtiments non résidentiels.................................. 63

Norme sur les nuisances lumineuses...................................................... 64

6 Références............................................................................................ 64

2.5

Mise en valeur des paysages naturels par la lumière.......................... 67

Principes d’éclairage............................................................................. 67

Études de mise en valeur des paysages................................................... 68

3 Références............................................................................................ 70

2.6

Mise en valeur des bâtiments par la lumière....................................... 71

Principes d’éclairage............................................................................. 71

Études de mise en valeur des bâtiments ................................................. 72

Technologies d’éclairage des bâtiments.................................................. 73

4 Références............................................................................................ 76

CHAPITRE 3

Composants d’une installation d’éclairage extérieur............... 77

3.1

Conception d’un projet d’éclairage extérieur..................................... 79

Outils de programmation....................................................................... 79

Cadre d’un projet d’éclairage extérieur.................................................. 81

Étapes d’un projet d’éclairage extérieur................................................. 85

4 Infrastructures....................................................................................... 87

3.2

Conception du réseau et sécurité des installations.............................. 89

Dispositifs de protection........................................................................ 89

Schémas des liaisons à la terre en éclairage public................................. 91

Mise à la terre....................................................................................... 93

Coupure automatique en basse tension................................................... 98

Exigences de sélectivité entre dispositifs de protection......................... 100

Choix de l’alimentation de l’installation............................................... 102

3.3

Supports d’éclairage et massifs de fondation.................................... 115

Types de support d’éclairage............................................................... 115

Massifs de fondation........................................................................... 117

3 Références.......................................................................................... 119

Table des matières

3.4

Armoires de commande et systèmes de télécommande..................... 121

Armoire de commande........................................................................ 121

Organes de télécommande................................................................... 123

3 Références.......................................................................................... 124

3.5

Luminaires d’éclairage extérieur...................................................... 125

Composition d’un luminaire................................................................ 125

Caractéristiques d’un luminaire........................................................... 125

Fonctions d’un luminaire .................................................................... 125

3.6 Sources lumineuses conventionnelles et leds, auxiliaires d’alimentation................................................................................... 129

Décomposition du spectre électromagnétique....................................... 129

Sources lumineuses conventionnelles (lampes à décharge).................... 130

Diodes électroluminescentes (leds) en éclairage extérieur..................... 134

Auxiliaires d’alimentation................................................................... 135

5 Références.......................................................................................... 137

3.7 Choix des matériels électriques pour une installation d’éclairage extérieur............................................................................................ 139

Classes de protection des matériels...................................................... 139

Conditions d’influence externes........................................................... 140

Degrés de protection........................................................................... 140

Mesures de protection contre les chocs électriques............................... 141

3.8

Formes de puissance.......................................................................... 143

Formes de puissance........................................................................... 143

Taux de distorsion d’harmoniques........................................................ 144

Classes d’équipements........................................................................ 145

4 Références.......................................................................................... 146

CHAPITRE 4

Projet d’éclairage extérieur......................................................... 147

4.1

Études photométriques...................................................................... 149

Composition de la norme NF EN 13201.............................................. 149

Performances photométriques.............................................................. 150

Principales classes d’éclairage ............................................................ 152

Études photométriques........................................................................ 153

5 Références.......................................................................................... 153

4.2

Sections des conducteurs et dispositifs de protection........................ 155

En basse tension (BT)......................................................................... 155

En haute tension (HT)......................................................................... 160

4.3

Facteur d’utilisation d’un luminaire et efficience énergétique.......... 163

Facteur d’utilisation d’un luminaire d’éclairage extérieur...................... 163

Efficience énergétique......................................................................... 164 207

Éclairage des espaces publics

Influence des durées de fonctionnement............................................... 165

4 Références.......................................................................................... 165

4.4

Coût global d’une opération et certificats d’économie d’énergie...... 167

Éléments du coût global d’une opération.............................................. 167

Analyse du coût global d’une opération............................................... 168

Certificats d’économie d’énergie (CEE)............................................... 168

4 Références.......................................................................................... 170

4.5

Suivi des travaux et interaction avec les autres corps de métier....... 171

Dossier de consultation des entreprises................................................ 171

Suivi des travaux................................................................................. 172

4.6

Zones d’implantation des réseaux et guichet unique........................ 175

Rôle du responsable de projet d’éclairage extérieur.............................. 175

Rôle de l’exploitant du réseau d’éclairage extérieur.............................. 176

3 Références.......................................................................................... 177

CHAPITRE 5

Réception, exploitation et gestion d’une installation d’éclairage extérieur..................................................................... 179

5.1

Vérifications et contrôles préalables à la réception des travaux....... 181

Vérifications et contrôles réglementaires et volontaires......................... 181

Dossier des ouvrages exécutés............................................................. 183

5.2

Maintenance préventive.................................................................... 185

Planification de la maintenance préventive........................................... 185

Opérations de maintenance préventive................................................. 186

5.3

Systèmes de performance énergétique.............................................. 189

Mise en place d’un système de performance énergétique...................... 189

Économie d’énergie active................................................................... 190

Principes des systèmes de performance énergétique.............................. 191

Autres solutions d’économies d’énergie active..................................... 193

5.4

Déchets DEEE................................................................................... 195

Recyclage des équipements................................................................. 195

Collecte des déchets DEEE................................................................. 195

3 Références.......................................................................................... 196

5.5

Facture énergétique et évolution des dépenses.................................. 197

Composition d’une facture énergétique................................................ 197

Évolution des dépenses........................................................................ 198

Index.................................................................................................. 201

Achevé d’imprimer sur les presses de Jouve à Mayenne – N° d’imprimeur : XXXXXX X Dépôt légal : août 2014 Imprimé en France 208

Collection « Guide des bonnes pratiques »

Éclairage des espaces publics

ISSN 2264-6795 ISBN 978-2-281-11602-1

-:HSMCSB=VV[UWV:

Couvertures

Couvertures Petits éléments, plaques, feuilles métalliques, textiles

La collection « Guide des bonnes pratiques » analyse pour chaque corps d’état les exigences réglementaires et les prescriptions techniques des derniers DTU et normes parus. Elle expose avec rigueur les règles de l’art, depuis les systèmes traditionnels jusqu’aux produits les plus innovants. Les mises en œuvre sont synthétisées pour fournir aux professionnels un véritable outil pratique. Les livres de cette collection décryptent précisément les données d’un savoir-faire concret vérifié.

SOMMAIRE Chapitre 1 – Cadre juridique, normatif et réglementaire Chapitre 2 – Types et techniques d’éclairage

Revêtements de sols et de murs

Éclairage des espaces publics Projet, installation, maintenance, coût

Façades légères et verrières Façades traditionnelles, remplissages, VEC, VEA

ISSN en cours ISBN 978-2-281-11573-4

-:HSMCSB=VVZ\XY:

ISSN en cours ISBN 978-2-281-11575-8

Roger Couillet

Façades légères et verrières

ISSN en cours ISBN 978-2-281-11574-1

-:HSMCSB=VVZ\YV:

Revêtements de sols et de murs

sommaire

-:HSMCSB=VVZ\Z]:

sommaire

Façades lourdes

Le présent ouvrage propose une synthèse de toutes les dispositions constructives relatives aux couvertures en tenant compte des derniers DTU parus.

Les revêtements de sols et de murs participent de plusieurs fonctions : sécurité (glissance), esthétique, confort thermique, acoustique, santé (humidité, qualité de l’air intérieur).

Éclairage des espaces publics

Roger Couillet

Façades lourdes Façades en maçonnerie, en béton, ITE, revêtements, bardages rapportés, pierres agrafées

Chapitre 3 – Composants d’une installation d’éclairage extérieur Chapitre 4 – Projet d’éclairage extérieur

ISSN 2264-6795 ISBN 978-2-281-11754-7

Chapitre 5 – Réception, exploitation et gestion d’une installation d’éclairage extérieur

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