Extension Autonomie Lumineuse

Introduction

Être autonome en lumière naturelle à un moment donné signifie que la réalisation des activités prévues dans l'espace étudié ne nécessite pas l'utilisation de l'éclairage artificiel.

L’indicateur d'autonomie lumineuse est défini comme le pourcentage des heures occupées par an durant lesquelles un niveau d’éclairement minimum est maintenu seulement par la lumière naturelle.

Cet indicateur s’obtient par le calcul heure par heure des éclairements dans un bâtiment suivant les conditions climatiques extérieures, en tenant compte de la position géographique et des données météos annuelles.

L’indicateur d'autonomie lumineuse sert à qualifier d'une part la performance de l’éclairage naturel en fonction d’un éclairement minimum à respecter et d'autre part la consommation énergétique de l’éclairage artificiel pour maintenir ce minimum.
L’analyse de l’autonomie lumineuse part du principe que lorsque la lumière naturelle n’est plus suffisante, l’éclairage artificiel est allumé. Le calcul est réalisé en fonction d’un éclairement seuil, généralement de 300 ou 500 lux, mesuré sur le plan de travail, et des heures d’utilisation du bâtiment.

Les calculs d'autonomie lumineuse influent sur la thermique et l'éclairage :

• Evaluer si le modèle utilise la lumière naturelle de manière appropriée.
• Evaluer si la consommation électrique restera dans des limites raisonnables.
• Suggérer si les matériaux (intérieurs et extérieurs) sont efficaces pour faire la meilleure utilisation de la lumière.
• Valider la position et la taille des ouvertures

Calcul de l'autonomie lumineuse ou de l'indicateur BREEAM

L'extension permet le calcul de l'autonomie lumineuse selon trois modes :

• un mode Autonomie lumineuse, décrit ci-dessous,
• un mode Autonomie lumineuse utile (UDI), décrit ci-dessous,
• un mode BREEAM prenant en compte les exigences BREEAM pour les critères d'autonomie lumineusee détaillé sur  calculs DA BREEAM.

Mode d'emploi de l'extension d'autonomie lumineuse

1. Ouvrir le modèle SketchUp. Consulter ces recommandations pour préparer le modèle.

2. Ouvrir la fenêtre autonomie lumineuse depuis la barre d'outils ou le menu Extensions -> De Luminae -> Autonomie Lumineuse -> Activer l'extension et saisir les paramètres du calcul.

   Mode "Autonomie lumineuse"

   

   Mode "UDI"

   

   Signification des champs :

   • Nom du projet - Nom utilisé pour les exports et les fichiers de sortie. Le nom du modèle SketchUp est utilisé par défaut.

   • Résultats - Répertoire dans lequel le modèle est exporté pour les calculs.
     Lorsque les calculs sont démarrés la géométrie du modèle et les fichiers de résultats sont placés dans le sous-répertoire da_output.
     Pour les projets SketchUp stockés sur un disque réseau (Windows), voir la page Travailler sur une copie du modèle.

   • Mode - Sélection du mode de calcul :

     • Choisir "Autonomie lumineuse" ou "UDI" (Autonomie lumineuse utile),
     • Pour le mode "BREEAM", consulter : calculs autonomie lumineuse BREEAM.

   • Éclairement - Seuils d'éclairement en lux :

     • En mode "Autonomie lumineuse", saisir le seuil minimum d'éclairement. Une case à cocher permet de saisir également un seuil maximum.
     • En mode "UDI", deux seuils fixes sont utilisés. (Leur valeur est modifiable dans les préférences de l'extension.)

   • Profil - Profil d'occupation :

     • En mode "Autonomie lumineuse", sélectionner un profil d'occupation dans la liste ou créer un nouveau profil personnalisé. Le profil personnalisé permet de définir jour par jour l'occupation, voir la page profils d'occupation.
     • Le mode "UDI" utilise toujours le profil: 7 jours sur 7, lever au coucher du soleil.
     
     

   • Détails - Les modèles peuvent nécessiter des densités de capteurs différentes. Le niveau de détail des résultats et le temps de calcul sont directement liés à la densité de capteurs sur la surface à calculer. Une surface large non obstruée peut requérir une plus faible densité de capteurs tandis qu'une surface plus petite mais avec des obstructions complexes peut demander une densité plus élevée.

     DL-Light permet de choisir :

     • la grille de capteurs applicable par défaut à toutes les surfaces calculées,
     • des grilles de capteurs différentes pour certaines surfaces (bouton "exceptions").
     

     Voir la page sélection des capteurs pour plus d'informations sur les choix de capteurs proposés.

   • Unités - Unité des résultats :

     • Pourcentage [0-100%] - ratio des heures d'occupation respectant le ou les seuil(s) par rapport au total des heures d'occupation.
     • Total [heures] - Nombre d'heures d'occupation durant lesquelles l'éclairement respecte les seuils ou les seuil(s).

   • Réflexion du sol - Pourcentage de réflexion du sol, détermine la quantité de lumière réfléchie par le sol vers le modèle. Sélectionner une valeur dans la liste ou saisir une valeur personnalisée dans la fenêtre :

     
     

   • Localisation - Coordonnées de localisation du bâtiment. Cette information est utilisée en combinaison avec les données météo pour générer une distribution de ciel correcte. La localisation peut être celle du modèle SketchUp, celle du fichier météo ou une localisation personnalisée (cf fenêtre ci-dessous).

     

   • Météo - Sélection d'un fichier météo proche du site au format Energy Plus. Le fichier météo peut être sélectionné dans la liste fournie par DL-Light ou être téléchargé depuis Internet. Voir données météo pour plus de détails.

   • Fuseau horaire - Affichage du fuseau horaire utilisé pour les calculs.

     Le fuseau horaire est défini par le fichier de données climatiques choisi.
     Note: lorsqu'un modèle est localisé dans SketchUp, SketchUp propose un fuseau horaire basé sur la longitude du lieu. Cette valeur est parfois erronée, spécialement en Europe ou en Asie.

   • Période - L'autonomie lumineuse se calcule normalement sur l'année, mais pour des analyses spécifiques une période peut être choisie :

     • Saisons, année - Sélectionner une saison ou l'année. Les résultats seront agrégés pour la période choisie.

       Les dates des saisons correspondent à l'hémisphère nord par défaut. Un paramétrage avancé permet de modifier les saisons. Voir définition des saisons dans DL-Light.

     • Libre - Définir la période par des dates de début et fin.

       Jours pleins - plage d'occupation de 0h00 à 23h59 sur l'intervalle de jours (date de fin incluse). Cliquer sur la zone de saisie et choisir la date dans le calendrier, ou la saisir directement.

       

3. Définition des matériaux.

   Chaque surface du projet interagit avec la lumière du jour du fait des caractéristiques optiques de son matériau de surface. Il est donc indispensable d'attribuer à chaque surface le bon matériau. Les caractéristiques des matériaux sont la réflectance et la transmittance visible. DL-Light fonctionne par calques : un matériau est attaché à un calque et toutes les surfaces de ce calque utilisent alors ce matériau.

   L'onglet de choix des matériaux :

   

   Le panneau Matériaux se compose de deux parties principales :

   • La liste des calques, avec pour chaque ligne le nom du calque et l'éventuel matériau attaché. Si le texte est grisé, le calque est caché dans SketchUp. La table est mise à jour en temps réel lorsque le modèle SketchUp est modifié.
   • La liste des matériaux disponibles, classés par bibliothèques. La bibliothèque Model_materials contient les matériaux actuellement utilisés dans le modèle. Il est possible de modifier ou d'ajouter des matériaux à la liste fournie par DL-Light.
     Pour explorer les matériaux en détail, voir le gestionnaire de matériaux.

   Pour attacher un matériau à un calque, sélectionner un ou plusieurs calques dans la liste, sélectionner un matériau et cliquez sur "Attacher/Détacher".
   Les modifications peuvent être annulées d'un coup avec le bouton "Précédent".

4. La palette de fausses couleurs est paramétrable avec précision. 3 options de palette sont proposées : Automatique, Gradient et Personnalisé.

   
   • La palette automatique est générée à partir des résultats du calcul afin d'obtenir une répartition équilibrée des couleurs. C'est la meilleure option au début de l'étude d'un projet.
   • La palette gradient permet de réaliser des opérations globales sur la palette à partir des valeurs minimum et maximum, du nombre de seuils et des couleurs de début et fin. Cette option est utile lorsque l'amplitude des résultats est connue. Elle permet de tester rapidement des gammes de couleurs.
   • La palette personnalisée permet un contrôle complet sur la palette. Elle peut être utilisée pour le rendu final ou mettre en valeur des zones particulières.

5. Après la saisie des paramètres, sélectionner une ou plusieurs surfaces et cliquer sur calculer ou sur la barre d'outils pour lancer le calcul.

   

   Le temps de calcul dépend de la taille du modèle, de sa complexité et du nombre de capteurs.

6. Lorsque le calcul est achevé, les résultats sont importés dans SketchUp. Les surfaces sélectionnées reçoivent une texture en fausses couleurs et la palette est affichée.

   

7. Analyse des résultats.

   • La fenêtre de rapport affiche la distribution des résultats sur la palette et un résumé des paramètres de calcul.

     

   • Afficher/Cacher les capteurs permet de lire les valeurs individuelles des capteurs directement sur les surfaces.

     • Note : l'option "Affichage / Guides" de SketchUp doit être activée.
     

8. Réalisation de nouveaux calculs sur le modèle.

   • Pour calculer une nouvelle surface, la sélectionner et cliquer Calculer .
   • Il est possible de modifier les paramètres du calcul: changer la densité des capteurs pour améliorer la visualisation des résultats (pour tout le modèle ou une surface spécifique), modifier la palette de couleurs, changer la période... Quel que soit le changement, utiliser le bouton Calculer. Les surfaces précédemment calculées seront mises à jour avec les nouveaux paramètres.

   DL-Light utilise un algorithme de cache des calculs. Celui-ci détecte automatiquement si une surface nécessite un recalcul ou si un résultat antérieur peut être réutilisé. Par défaut, le cache conserve les informations des 10 derniers calculs (valeur paramétrable dans les préférences).

   Par exemple si un calcul vient d'être réalisé pour la saison "été", puis la saison est modifiée à "hiver" pour un recalcul, et enfin recalcul pour "été" :

   • le système va refaire le calcul de toutes les surfaces pour la saison "hiver", mais certaines étapes pourront être évitées : calcul de l'emplacement des capteurs, préparation du fichier météo.
   • Lorsque la saison "été" est redemandée, toutes les données peuvent être restituées depuis le cache, le "calcul" ne prend plus que quelques secondes.

9. Archivage des résultats.

   DL-Light permet d'archiver l'intégralité des résultats d'un calcul : rapports, textures et étapes du calcul (exports radiances du modèle, fichier météo, ...). Cette archive peut être rechargée sur le modèle, sous réserve d'utiliser exactement le même modèle que lors du calcul.

   Consulter la page Archivage des résultats pour davantage d'informations sur cette fonctionnalité.

   • Pour archiver le résultat du calcul, cliquer sur le bouton Archiver.
   • Pour charger les résultats d'un calcul précédent, cliquer sur le bouton Charger

   Voir la page Comparaison des résultats pour plus d'informations sur la comparaison des archives.

10. Prise de vue.

    Pour réaliser une image de la vue courante avec les résultats des calculs, cliquer sur pour une image avec la palette, ou sur pour une image sans palette. Le répertoire d'export de ces snapshots peut être ouvert avec .
    Cette option n'est pas supportée dans la version d'évaluation (voir Informations sur la licence).