Version du 3 novembre 2023 à 17:40

Calculs de lumière naturelle et FLJ du modeleur

Sommaire

1 Calculs de lumière naturelle
2 Le moteur Enelight
3 Visualiser les résultats

1 Calculs de lumière naturelle

Pleiades modeleur n'est pas qu'un outil de saisie du projet, grâce au moteur de calcul Enelight, il propose aussi plusieurs calculs concernant la lumière naturelle dans le bâtiment :

Le calcul horaire de l'éclairement naturel en différents points intérieurs du bâtiment (et donc la prise en compte des consommations d'éclairage et de la puissance dissipée correspondante en STD/SED)
Le calcul de l'autonomie en lumière du jour
Le calcul du Facteur de Lumière du Jour (FLJ)

Ne sont pas pris en compte pour les calculs d'éclairement naturel :

Les scénarios d'occultations, de végétalisation, les arbres, la transparence (Tau) des brises soleil ou des casquettes.
Les protections solaires des menuiseries.
L'horizon n'est pas pris en compte sur le rayonnement direct.
Les albédos saisies.
La couleur du sol affectée pour la 3D du Modeleur.
La couleur attribuée aux états de surface pour le rendu 3D du modeleur.

Sont pris en compte pour les calculs d'éclairement naturel :

La représentation géométrique telle qu'elle apparaît dans la vue 3D.
Les casquettes et les brise-soleil (supposés opaques) affectés aux parois ou aux menuiseries.
L'albédo par défaut, qui peut être modifié via le menu Éclairement / Préférences.

Les résultats des calculs de lumière naturelle (éclairement ou de FLJ) sont contenus dans un fichier enregistré au même endroit que le fichier Pleiades Modeleur (.Alcp). Ce fichier a le même nom que le fichier Modeleur auquel est ajouté l'extension .light.

Lors de l'exportation vers l'Éditeur, le fichier Pleiades .plp est accompagné du fichier .light correspondant.

Il est important de ne pas renommer l'un des fichiers car celui qui lui est associé ne sera alors plus retrouvé. Pour les mêmes raisons, il est important de ne pas déplacer un fichier sans déplacer le fichier .light qui lui est associé.

De manière générale, il faut retenir que les calculs de lumière naturelle reposent sur la géométrie obtenue dans la 3D du Modeleur. Si quelque chose ne se voit pas dans la géométrie présentée en 3D (par exemple une scénario d'occultation), il n'aura pas d'impact sur les résultats obtenus.

1.1 Le calcul de l'éclairement naturel

Ce calcul fournit, en différents points de chaque pièce, la valeur de l'éclairement naturel heure par heure sur toute l’année. Il est nécessaire au module STD COMFIE pour évaluer les besoins en éclairage artificiel du projet et en déduire la consommation d'électricité et les apports thermiques induits.

Les saisies spécifiques aux calculs d'éclairement (naturel et artificiel) s'effectuent dans la feuille STD de l'onglet Plan.

Pour le calcul d'éclairement naturel seul, aucune saisie spécifique n'est nécessaire, stricto sensu. Par défaut, le calcul sera réalisé dans toutes les pièces à une hauteur de référence de 70 cm du plancher. Pour ajuster la hauteur du plan de travail, il est nécessaire d'affecter un scénario de niveau d'éclairement , via la palette d'affectation des scénarios .Le bouton permet de désactiver le calcul sur certaines pièces où le calcul n'est pas souhaité (gain de temps de calcul).
Pour le calcul de l'autonomie en lumière du jour, il est nécessaire de compléter la saisie par l'affectation des scénarios de niveau d'éclairement , via la palette d'affectation des scénarios . Ces scénarios indiquent le niveau minimal d'éclairement requis à chaque heure et la hauteur du plan de référence.

Pour que le calcul d'éclairage artificiel puisse être réalisé dans le module STD de Pleiades, il faut enfin affecter les équipements d'éclairage artificiel aux différentes pièces via le bouton .

La prise en compte de l'éclairage artificiel dans la STD de Pleiades ne pourra donc être réalisée que si les scénarios et les équipements d'éclairement ont été affectés et que le calcul d'éclairement a été réalisé dans le Modeleur. Les consommations et les puissances dissipées de cet éclairement pourront alors bien être pris en compte.
Si, lors du calcul de STD la coche "Utiliser l'éclairage naturel pour calculer l'éclairage artificiel" est grisée (et est donc non accessible), c'est que le calcul d'éclairement n'a pas été fait. Il n'y aura pas de consommation d'éclairage.

1.1.1 L'autonomie en lumière du jour

L'autonomie en lumière du jour sur l'année est le pourcentage du temps où le niveau d'éclairement naturel est supérieur ou égal au niveau d'éclairement (non nul) défini dans le scénario d'éclairement. Le temps considéré pour ce calcul correspond aux périodes où la pièce comporte un niveau d'éclairement non nul, ce qui signifie que la pièce est occupée et nécessite potentiellement d'être éclairée. Autrement dit, le calcul ne tient pas compte des heures où un local ne nécessite aucun éclairement (local inoccupé, local dont les occupants dorment, etc.)

1.1.2 L'éclairage artificiel

Si l'éclairement nature n'est pas suffisant pour fournir le niveau d'éclairement requis, l'équipement d'éclairage artificiel pourra s'enclencher en fonction de sa configuration. Le calcul en simulation dynamique de Comfie réalisé dans Pleiades calcule alors la consommation horaire d'éclairage artificiel et prend en compte les apports internes correspondants.

1.2 Le Facteur de Lumière du Jour (FLJ)

En éclairage naturel, l'exigence d'éclairement peut se traduire en valeur de "facteur de lumière du jour" (FLJ).

Ce facteur est le rapport de l'éclairement naturel intérieur reçu en un point (généralement le plan de travail ou le niveau du sol) à l'éclairement extérieur sur une surface horizontale, en site parfaitement dégagé, par ciel couvert. Il s'exprime en %.

Dans les conditions de ciel couvert (ciel normalisé par la Commission Internationale de l'Éclairage), les valeurs du facteur de lumière du jour sont indépendantes de l'orientation des baies vitrées, de la saison et de l'heure du jour.

Le calcul des FLJ se lance via le bouton "FLJ" dédié dans la barre d'outils du Modeleur.

Le calcul des FLJ est indépendant des outils de simulation Comfie ou de RT2012, il est utilisé dans les labels de qualité environnementale BREEAM, LEED ou HQE. Une feuille dédiée permet d'en vérifier les exigences.

Si une typologie de pièce est affectée, ce sera la hauteur du plan de travail fixée au niveau de cette typologie qui sera prise en compte pour les calculs.

En l'absence de typologie de pièce affectée, la hauteur de travail prise par défaut sera de 0,7 m.

Quel est la fiabilité des résultats de FLJ obtenus avec le Modeleur ?

1.3 Paramétrage et lancement des calculs

Le paramétrage et lancement des calculs sont réalisés par les boutons de la section Éclairement naturel du ruban, accessibles depuis les onglets Plan, STD et Calcul.

Un clic sur le bouton Éclairement ou sur le bouton FLJ ouvrira la fenêtre des paramètres du calcul. Les deux fenêtres ont la même apparence :

1.3.1 Maillage

Deux types de maillages sont proposés :

9 à 12 points par pièce : ce maillage grossier minimise le temps de calcul mais les rendus seront grossier.
Régulier 0.5 m : Il s'agit d'un maillage régulier carré comportant un point tout les 50 cm, soit 4 points par m². Ce maillage affine les résultats et les rendus. Il est requis par les référentiels de certains labels environnementaux.

1.3.2 Qualité

Bas : lancement de XXX rayons.
Élevé : lancement de YYY rayons

Comme le tirage des rayons est aléatoire, la précision du résultat sera meilleure pour un niveau de qualité élevé. En contre-partie, le temps de calcul sera allongé.

1.3.3 Paramètres

Il est possible d'ajuster :

La réflectance du sol : sa valeur par défaut est 0.2. Elle peut être plus élevée si le sol est très réfléchissant (métallisé, enneigé,...).
le nombre de cœurs utilisés : nombre de cœurs de calcul du processeur multicœur mobilisés pour les calculs : ce nombre est compris entre 1 et 7. Ce paramètre permet d'accélérer le calcul ou au contraire de conserver garder de la puissance disponible pour d'autres applications.

1.3.4 Lancement des calculs

Après avoir ajuster les paramètres, cliquer sur OK pour lancer les calculs avec Enelight.

Enelight a été développé par De Luminae Lab. Il réalise tous les calculs par le moteur Radiance, référence en la matière.

Il est possible d'interrompre le calcul à tout moment par le bouton Interrompre. Une fois le calcul effectué, il suffit de fermer la fenêtre d'Enelight pour retrouver le Modeleur.

Si des modifications ayant un impact sur les calculs d'éclairage ont été apportés à la saisie, il est impératif de relancer les calculs. Les résultats seront alors corrigés.

1.4 La visualisation des résultats

Une visualisation des résultats d'éclairement naturel, d'autonomie et de FLJ s'effectue dans l'onglet 3D.

Des options d'affichage du type des données et des indicateurs sont disponibles.

Il est également possible de décocher "afficher la toiture" pour visualiser plus facilement les résultats.

La vérification des exigences de FLJ suivant le référentiel HQE se fait via la feuille FLJ .
L'exportation des résultats se fait vers un fichier Excel.

L'exportation au format .xls limite le nombre de colonnes possibles à 256. Pour contourner cela, vous pouvez exporter en .slk ; vous pourrez alors ouvrir Excel puis ouvrir ce fichier .slk ; cela vous permettra d'obtenir plus de 256 colonnes.

ATTENTION : Le format SYLK n'enregistre QUE la feuille active et n'enregistre pas les graphiques (ce .slk est l'équivalent d'un fichier texte).

Le fichier des résultats d'éclairage Enelight (extension .alcp.light) est enregistré à part de la sauvegarde Modeleur avec un nom identique à celui de la sauvegarde Modeleur correspondante.

Si la sauvegarde Modeleur est renommée via Windows, alors le logiciel ne sera plus en mesure de retrouver les résultats d'éclairage Enelight. Il est donc conseillé de sauvegarder ou de renommer la saisie via le Modeleur (Fichier > Enregistrer sous) ou de renommer de façon identique le fichier Enelight correspondant.

2 Le moteur Enelight

Le moteur Enelight a été développé par De Luminae Lab. Il est couplé au moteur Radiance, référence en la matière.

Une fois le calcul effectué, il suffit de fermer l'interface et visualiser les résultats dans l'onglet 3D.

Il est également possible d'exporter tous les résultats d'éclairement naturel (besoins horaires en lux par point de calcul).

Les calculs de lumière naturelle (éclairement ou FLJ) n'aboutissent pas et indiquent une erreur. Que faire ?

3 Visualiser les résultats

Lorsque le calcul d'éclairement naturel ou de FLJ abouti, les résultats sont visualisables dans l'onglet 3D.

@@ Ligne 104 : / Ligne 104 : @@
 [[File: Lumenelight_-_outils02.png|center]]
-Une fois le calcul effectué, il suffit de fermer l'interface et de visualiser les résultats dans [[Résultats d'éclairement naturels et de FLJ (Onglet 3D du Modeleur)|l'onglet 3D]].
+Il est possible d'interrompre le calcul à tout moment par le bouton '''Interrompre'''. Une fois le calcul effectué, il suffit de fermer la fenêtre d'Enelight pour retrouver le Modeleur.
 {{avertissement|Si des modifications ayant un impact sur les calculs d'éclairage ont été apportés à la saisie, il est impératif de relancer les calculs. Les résultats seront alors corrigés.}}

Calculs de lumière naturelle (Modeleur) : Différence entre versions