Catégories
Design industriel

Encelade

Un produit à installer devant sa fenêtre pour rediriger la lumière du soleil et illuminer l’espace.

La météo est devenue une obsession moderne. Cela commence par un jeu : on cherche, on traque le soleil, sans jamais vraiment le trouver. Parfois un rayon succinct vient nous réchauffer la peau, on y passe la main, on sourit, on s’étire, puis il disparaît. Dans cette course au soleil, beaucoup de gens sont résolus à redéfinir le rapport de leurs habitats avec la lumière extérieure. Si, en matière d’ouvertures, les standards ont conventionnés le marché des portes et fenêtres, il demeure une question qui mérite de s’y attarder : comment gérons-nous la lumière naturelle dans nos espace ?

En effet, il est aisé de masquer la lumière, et de cloisonner un espace ; mais qu’en est-il de la gestion de la lumière ? Si elle vient à manquer, on ouvre grand les volets. Si quelques rayons viennent nous éblouir, on préférera sûrement couvrir sa fenêtre, à contre cœur, car il est bien agréable de nos jours de sentir la lumière naturelle. On aimerait dans ce cas, plutôt que de masquer la lumière, la rediriger à souhait, la laisser envahir l’espace mais par un autre chemin. Je dirai que trop peu de solutions nous le permettent.

Laissons le soleil envahir nos lieux !

Ainsi, mon projet est simple : permettre aux particuliers de diriger sans peine la lumière naturelle dans leurs espaces de vie.

Chapitre 1: Encelade

Il est un corps céleste, pas plus grand que l’Angleterre, qui reflète plus de lumière solaire que n’importe quel autre. Gravitant perpétuellement autour de Saturne, la quasi-totalité de sa surface est parfaitement lisse, et l’influence de Saturne opère un constant resurfaçage. Elle est ainsi constituée d’une parfaite couche de glace d’eau. Ainsi, si l’albedo de la Lune est de 0,12 celui d’Encelade est de 0,99. C’est une réflexion parfaite de la lumière. Alors que se passe-t-il exactement pour que la lumière solaire soit si bien reflétée ?

Chapitre 2: Lumières et Réactions

FLUX LUMINEUX

C’est basiquement une question de flux:

  • Un flux incident, rayon de lumière mesuré en Lux ou Lumen/m2, arrive sur la surface.
  • Un flux réfléchi, également appelé « normales », et mesuré en candela/m2, est renvoyé selon un angle précis.

RÉFLEXION

Cet angle dépend de la surface en question:

  • Une réflexion spéculaire aurait lieue sur une surface parfaitement lisse (comme un miroir).
  • Une réflexion diffuse aurait lieue sur une surface rugueuse (comme le bitume).

ALBÉDO

Dans le cas du soleil, on nomme albédo la capacité d’une surface à réfléchir la lumière naturelle, cela se fait en fonction de la couleur de cette surface, mesuré de 0 à 1, sans unités:

Une surface parfaitement noire aurait un albédo de 0 (comme les peinture noires concentrées).

Une surface parfaitement blanche aurait un albédo de 1 (comme les pigments au dioxyde de titane).

Dans ce cas, quels matériaux sont les plus adaptés pour réfléchir au mieux la lumière naturelle ?

Chapitre 3: En Architecture

Revenons un instant à la question de l’architecture : quels types d’ouvertures et de traitement de la lumière solaire existent aujourd’hui ?

CAPTER

Qui signifie recevoir la lumière naturelle de manière directe, sans obstacle ni obstruction. C’est le cas des ouvertures franches, comme les portes-fenêtres.

DISTRIBUER

Qui signifie réfléchir la lumière naturelle pour qu’elle envahisse l’espace. C’est le cas de la plupart des fenêtres qui offrent ainsi un éclairage indirect.

CONDUIRE

Qui signifie tracer un chemin à travers l’architecture, pour ainsi transmettre la lumière naturelle à une pièce qui ne possède pas d’ouvertures au soleil. C’est le cas des puits de lumière.

Chapitre 4: Ergonomie

Le manque de lumière dans un espace peut causer certains problèmes liés à la santé. Outre le fait qu’un manque de lumière dans un lieu de vie est une invitation à la dépression pour les occupants, ces derniers seraient bien mal avisés de travailler ou de concentrer leurs regards dans l’obscurité, car leur qualité de vue diminuerait peu à peu. De plus il est courant de se blesser en arpentant un espace trop peu éclairé. Pour que nos espaces soient éclairés au mieux possible, des normes d’ergonomie ont ainsi été érigées. Pour référence :

  • Un espace public ne nécessitant pas spécialement de fort éclairage sera éclairé à hauteur de 20 à 50 Lux*.
  • Un espace de travail où les occupants seront amenés à mettre leur vue à contribution sera éclairé à hauteur de 100 à 200 Lux.
  • Un espace de travail où les occupants seront amenés à mettre leur vue à contribution sur des éléments de très petites tailles et au faible contraste sera éclairé à hauteur de 1000 à 2000 Lux.
  • Un espace de travail où les occupants seront amenés à mettre leur vue à contribution de manière prolongée sur des tâches de haute précision sera éclairé à hauteur de 5000 à 10000 Lux.

*Lux=Lumens, la quantité de lumière au m2.

Les installations sont également mesurées en terme de taux de réfléchissement de la lumière. De manière générale, les murs d’une pièce et les composants de son aménagement n’excèdent pas ou peu les 50% de lumière réfléchie. Les plafonds montent jusqu’à 70-80%. De même, l’aménagement d’un espace doit prendre en compte la possibilité d’éblouissement du mobilier et des accessoires. Cet éblouissement peut être un réel danger pour la vue, qui doit continuellement s’adapter au taux de lumière environnante. On évite alors d’installer une lumière blanche intense à hauteur des yeux, ou sous celle-ci un élément à fort taux réfléchissant, tel que des pièces métalliques polies, car l’éclat peut aussi être indirect.

Chapitre 5: Recherches

Si la plupart de nos espaces possèdent un éclairage naturel indirect, il arrive que quelques rayons parviennent directement aux occupants qui se trouvent alors bien embêtés : si la lumière du soleil est particulièrement agréable, elle n’en demeure pas moins éblouissante et parfois même handicapante. Les gens qui travaillent sur ordinateur ont intérêts à ne pas se placer dans l’axe de ces rayons, sous peine de devoir couvrir leur fenêtre pour y voir.

Pourtant, il est bien agréable d’être effleuré par le soleil. Mais alors, comment permettre de rediriger la lumière solaire vers une cible précise, plutôt que de la recevoir la ou elle dérange ?