Limite de Ciel (No-sky Line)

Introduction

La limite de ciel (NSL) divise le plan de travail entre les zones qui peuvent recevoir directement la lumière du ciel et celles qui ne peuvent pas.

L'indicateur limite de ciel est principalement utilisé dans les réglementations britanniques, pour l'évaluation de nouvelles constructions et pour déterminer si un nouveau bâtiment affectera le «droit à la lumière» d'un bâtiment existant :

Si à la suite d'une nouvelle construction la limite de ciel se déplace de sorte que la surface de la pièce existante recevant directement la lumière du ciel soit réduite à moins de 0,8 fois sa valeur antérieure, cette différence sera alors perceptible par les occupants, la pièce paraîtra moins bien éclairée.

Les mesures doivent être effectuées sur un plan de travail situé à 0,85m du plancher. La distance de 0,85m est le réglage par défaut des surfaces virtuelles pour cette extension (modifiable dans les préférences). Pour l'utilisation des surfaces virtuelles, voir la page: Création de surfaces virtuelles.

Méthode de calcul

La méthode traditionnelle d'évaluation de la limite de ciel utilise des "diagrammes de Waldram". Cette extension utilise une méthode différente pour déterminer les zones qui ont une visibilité directe du ciel : le lancer de rayons.

Une grille de capteurs est disposée sur le plan de travail. Un lancer de rayon permet de déterminer si un capteur "voit" le ciel. Par défaut, l'extension utilise une grille de 25 capteurs/m2, soit une précision suffisante dans la plupart des situations. Le calcul utilise un modèle de ciel uniforme.

Les deux rayons représentés sont à la limite du ciel visible depuis le plan de travail :

En conséquence, cette extension ne prétend pas se substituer à la méthode de Waldram si celle-ci est requise. Les éléments qui suivent ne constituent pas un comparatif avec la méthode de Waldram mais visent à présenter les avantages et défauts caractéristiques de la méthode lancer de rayons.

Problèmes connus de la méthode :

• Lorsque la scène n'est éclairée que par une source de lumière étroite et faiblement inclinée (lumière rasante), il arrive que le capteur soit considéré comme "sombre" alors qu'il est théoriquement "éclairé". Cette incertitude sur la limite effective de la pénombre se traduit visuellement sur la texture en fausses couleurs par une limite de ciel avec un crénelage marqué (aliasing). En pratique, l'erreur générée est minime par rapport à la densité de capteurs et aux autres incertitudes (par exemple sur la précision de la modélisation des obstructions).
• En général, la méthode sous-estime légèrement la zone éclairée. D'après nos tests, sur des surfaces réalistes d'un point de vue architectural, on peut s'attendre à un résultat sous estimé par rapport à un calcul géométrique de 0 à 2% en précision standard et une convergence vers un écart d'environ 1% en précision double ou compound.

Dans une contexte de conception et d'études amont, la méthode de lancer de rayons présente certains avantages :

• Simplicité et rapidité du calcul,
• prise en compte de toutes les obstructions présentes sur le modèle,
• prise en compte de toutes les ouvertures sur le ciel,
• durée de calcul proportionnelle à la précision souhaitée,
• calcul simultané de plusieurs surfaces,
• fiabilité des résultats.

Mode d'emploi de l'extension Limite de Ciel

Important: les calques correspondant au vitrage doivent être cachés.

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

2. Ouvrir la fenêtre limite de ciel depuis la barre d'outils ou le menu Extensions -> De Luminae -> Limite de Ciel -> Activer l'extension et saisir les paramètres du calcul.

   

   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 no_sky_line_output.
     Pour les projets SketchUp stockés sur un disque réseau (Windows), voir la page Travailler sur une copie du modèle.

   • Détails - Par défaut, le calcul limite de ciel utilise une grille dédiée, la «grille NSL» avec 25 capteurs par mètre carré. Une autre grille peut être utilisée, cependant le calcul de l'indicateur limite de ciel nécessite une grille dense pour obtenir une précision satisfaisante.

     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.

   • Précision - Choisir la précision du calcul "standard", "double" ou "compound".

     Le calcul en double précision détecte plus précisément la limite de ciel, mais le temps de calcul est doublé. La meilleure précision est obtenue avec le mode compound, il s'agit d'une réduction successive des zones sombres en trois étapes successives. La durée du calcul compound est très variable, souvent entre les modes standard et double.

3. La palette de couleur est fixée avec 2 valeurs: 'ciel' et 'ombre'. Les couleurs par défaut peuvent être changées.

   

4. 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 modèle présenté contient des ouvertures sur 3 côtés et des obstructions complexes :

   

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

5. 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.

   
   

6. Analyse des résultats.

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

     La colonne "total" affiche la superficie de la portion de surface avec visibilité du ciel. L'affichage de cette colonne est configurable dans les préférences.

     

7. 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. 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).

8. 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, ...). 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.

9. 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).