Brève réponse
Lux fois surface, divisé par lumens fois utilance fois facteur de maintenance : voilà la formule. L'implantation décide si le résultat tient.
Une étude d'éclairage pour un hall industriel se réalise en combinant l'éclairement requis (en lux) avec les dimensions de l'espace, les caractéristiques des luminaires et un facteur de maintenance. C'est ainsi que l'on détermine le nombre de luminaires nécessaires pour garantir partout un niveau d'éclairage sûr et fonctionnel. Les sections ci-dessous répondent aux questions les plus fréquentes concernant ce processus, depuis les données d'entrée nécessaires jusqu'aux erreurs de calcul les plus courantes.
29
luminaires de 20 000 lm pour 1 000 m² à 300 lux dans l'exemple de calcul
0,65
facteur d'utilance d'un hall moyen
0,80
facteur de maintenance dans l'exemple ; 0,90 dans un hall propre avec LED
Nombre de luminaires = (E × A) / (Φ × η × MF).
Quelles sont les données nécessaires pour effectuer un calcul d'éclairage ?
Sans les informations de base appropriées, tout calcul n'est en réalité guère plus qu'une estimation empirique. Pour obtenir un résultat fiable, vous avez besoin au minimum des dimensions de la pièce, de l'éclairement lumineux souhaité en lux, du flux lumineux des luminaires en lumens ainsi que des coefficients de réflexion du sol, des murs et du plafond.
Concrètement, il s'agit des données d'entrée suivantes :
| Donnée | Ce que vous consignez |
|---|---|
| Dimensions de la pièce : | longueur, largeur et hauteur libre (la hauteur à laquelle les luminaires sont montrés par rapport au plan de travail) |
| Norme d'éclairage : | le niveau d'éclairement requis pour les travaux spécifiques dans le hall |
| Flux lumineux par luminaire : | le flux lumineux utile en lumens, corrigé pour la distribution lumineuse de l'optique |
| Valeurs de réflexion : | Quel est le degré de luminosité des surfaces ? Un sol gris béton foncé absorbe la lumière, tandis que les murs blancs la réfléchissent. |
| Facteur de maintenance (FM) : | un coefficient de correction tenant compte de la dégradation lumineuse et de l'encrassement au fil du temps |
| Hauteur et position de montage : | Plus le luminaire est haut, plus la surface d'éclairage est grande, mais plus l'éclairement sur le plan de travail est faible. |
Plus ces données sont précises, plus le résultat est fiable. Un hall abritant des machines lourdes nécessite également une connaissance des éventuels obstacles, des zones d'ombre et des postes de travail spécifiques qui requièrent une attention particulière. Souhaitez-vous connaître les exigences en matière d'éclairage applicables à votre type d'environnement ? Veuillez consulter le expertise en éclairage pour un bon point de départ.
Quel est le niveau d'éclairement en lux requis pour un hall industriel ?
Cela dépend entièrement de ce qui se passe dans le hall. Les voies de circulation générales et les zones de stockage requièrent généralement 100 à 200 lux, tandis que les ateliers de production nécessitant un travail de précision exigent rapidement 300 à 500 lux ou plus. La norme européenne NEN-EN 12464-1 constitue à cet égard la directive de référence.
Aperçu pratique des niveaux d'éclairement courants dans l'industrie :
| Activité | Valeur indicative |
|---|---|
| Allées et voies de circulation : | au moins 100 lux |
| Locaux de production généraux : | 200 à 300 lux |
| Conduite de machine et assemblage : | 300 à 500 lux |
| Travail de micromécanique, contrôle qualité : | 500 à 1000 lux |
| Zones extérieures et quais de chargement/déchargement : | De 20 à 100 lux, selon l'activité |
Outre l'éclairement moyen, l'uniformité joue également un rôle. La norme prescrit que la différence entre l'endroit le plus lumineux et l'endroit le plus sombre d'une zone de travail ne doit pas être trop importante. Une mauvaise uniformité entraîne de la fatigue et augmente le risque d'erreurs ou d'accidents. Pour des secteurs spécifiques tels que Ports et terminaux s'appliquent en outre des exigences supplémentaires à ne pas manquer.
Comment calcule-t-on le nombre de luminaires pour un hall ?
Le nombre de luminaires nécessaires se calcule au moyen de la formule des lumens : multipliez l'éclairement souhaité (en lux) par la surface du hall (en m²), puis divisez ce résultat par le flux lumineux par luminaire (en lumens) multiplié par le facteur d'utilisation de la lumière et le facteur de maintenance. Le résultat obtenu correspond au nombre minimal de luminaires.
La formule de base est la suivante :
Nombre de luminaires = (E × A) / (Φ × η × MF)
Où :
Les variables de la formule
Supposons que vous souhaitiez obtenir 300 lux dans un hall de 50 sur 20 mètres (1 000 m²). Vous utilisez des luminaires de 20 000 lumens, le facteur d'utilisation est de 0,65 et le facteur de maintenance de 0,80. Vous avez alors besoin de (300 × 1 000) / (20 000 × 0,65 × 0,80) = 300 000 / 10 400 = environ 29 luminaires. Il s'agit d'une première indication ; l'implantation finale déterminera également l'uniformité.
Outil de calcul
Formule des lumens : combien de luminaires pour votre hall ?
Indiquez les lux, les dimensions et le flux lumineux par luminaire. Choisissez le facteur d'utilance et le facteur de maintenance dans le tableau ; la formule de cet article fait le reste.
Résultat de la formule des lumens
luminaires
m²
surface au sol
lm/m²
flux lumineux installé
m
distance moyenne entre luminaires
La formule des lumens donne une moyenne et ne dit rien de l'uniformité ni des ombres des machines et rayonnages. Pour un devis, nous calculons le projet dans DIALux avec la distribution lumineuse mesurée du luminaire.
Qu'est-ce qu'un facteur de maintenance et pourquoi influence-t-il votre calcul ?
Le facteur de maintenance (FM) est un nombre compris entre 0 et 1 qui indique la quantité de lumière qu'une installation fournit encore au fil du temps par rapport à sa valeur initiale. Plus un luminaire vieillit ou s'encrasse, plus le FM est bas. Dans les environnements industriels caractérisés par de la poussière, de la fumée ou des températures élevées, le FM peut s'avérer nettement inférieur à celui observé dans un environnement de bureau.
Le facteur de maintenance se compose de plusieurs éléments : la dépréciation du flux lumineux de la source lumineuse elle-même (LLMF), l'encrassement du luminaire (LSF) et l'encrassement du local (RSMF). En pratique, un facteur de maintenance de 0,70 à 0,80 est souvent appliqué pour les halls industriels, mais dans des environnements présentant une forte concentration de poussières ou de vapeurs chimiques, celui-ci peut descendre à 0,60, voire en deçà.
Pourquoi cela est-il si important ? Si vous estimez le facteur de maintenance de manière trop optimiste, vous concevez une installation qui, après un an ou deux, ne répond plus aux niveaux d'éclairement requis. Si vous optez pour des équipements de haute qualité Luminaire industriel LED présentant une faible dépréciation lumineuse et un bon degré de protection, vous pouvez justifier un facteur de maintenance plus élevé et, en fin de compte, vous avez besoin de moins de luminaires.
Quand une simulation logicielle est-elle préférable à un calcul manuel ?
Dès qu'un hall devient plus complexe, par exemple avec plusieurs zones aux exigences d'éclairage différentes, des obstacles tels que des machines ou des rayonnages, des points de montage élevés ou un plan irrégulier, un calcul manuel s'avère insuffisant. Les calculs manuels fournissent une moyenne, tandis que les logiciels affichent la distribution lumineuse réelle, incluant les zones d'ombre et les points chauds.
Les logiciels d'éclairage professionnel tels que DIALux ou Relux utilisent les fichiers photométriques exacts (IES ou LDT) des luminaires et calculent point par point l'éclairement sur le plan de travail. Cela permet de :
Ce qu'apporte une simulation
Pour les halls simples et rectangulaires abritant des activités uniformes, un calcul manuel suffit comme première indication. Dès que la situation devient plus complexe ou qu'il est nécessaire de respecter des normes en matière de sécurité ou de certification, une simulation s'avère indispensable. Pour en savoir plus sur ce que comprend une conception d'éclairage approfondie, veuillez consulter le document disponible Conseils pour l'éclairage pour des projets industriels.
Calcul de l'éclairage
Nous calculons votre hall avec la répartition lumineuse mesurée
La formule des lumens donne un nombre ; un calcul dans DIALux montre où tombe la lumière. Envoyez les dimensions, la hauteur libre et les activités par zone. Vous recevez l'éclairement et l'uniformité par zone, avec les fichiers LDT de nos luminaires.
Demander un calcul d'éclairage
Gratuit et sans engagement · Réponse d'un ingénieur sous 1 jour ouvré
Quelles erreurs entraînent un calcul d'éclairage inexact ?
En pratique, les problèmes surviennent plus souvent que l'on ne le suppose. Les causes les plus fréquentes sont un facteur de maintenance trop optimiste, la négligence des valeurs de réflexion, l'utilisation du flux lumineux total au lieu du flux lumineux utile, ainsi que l'omission des obstacles ou des zones aux exigences spécifiques. Chacune de ces erreurs conduit à une installation qui s'avère insuffisante en pratique.
Voici les pièges les plus fréquents :
Auto-évaluation
L'une de ces erreurs se trouve-t-elle dans votre calcul ?
Parcourez la liste avant de commander des luminaires. Chaque erreur mène à un hall trop sombre après installation.
- Travailler avec les lumens bruts : Les fabricants mentionnent parfois le flux lumineux de la source lumineuse elle-même, et non le flux lumineux utile du luminaire complet. La différence peut aller de 10 à 25 pour cent.
- Sous-estimation de la hauteur de montage : Plus le luminaire est suspendu haut, plus l'éclairement sur le plan de travail est faible. Une différence de hauteur de deux mètres a un effet considérable.
- Ne pas tenir compte de la géométrie de l'espace : Dans un hall étroit et haut, la lumière se comporte différemment de ce qu'elle fait dans un hall large et bas de même superficie.
- Oubli ou surestimation du facteur de maintenance : Dans les environnements industriels poussiéreux ou chargés de vapeurs, l'éclairage vieillit plus rapidement que dans les locaux propres.
- Ne pas tenir compte de l'uniformité : Un niveau d'éclairage moyen ne dit rien sur les coins sombres ou les zones de travail non éclairées.
- Ne pas tenir compte de la couleur de la lumière : La température de couleur et l'indice de rendu des couleurs (Ra) influencent la capacité des employés à distinguer les détails, quel que soit le niveau d'éclairement.
Un calcul solide commence par des données d'entrée correctes et se termine par une vérification critique du résultat par rapport à la pratique. Si vous avez des doutes quant à l'approche appropriée pour votre situation spécifique, il est alors judicieux d'inclure également les emplacements extérieurs et les terrains dans votre conception.
Luminaires pour halls
Exemple pratique : VPK Paper
Projet · Industrie papetière
Éclairage des usines de papier de VPK Paper
Snapper HT en version AC dans et autour de la machine à papier, où la chaleur, la vapeur et une forte humidité avaient fait défaillir les solutions LED précédentes. L'uniformité est comprise entre 0,40 et 0,60 selon les zones.
98
luminaires Snapper HT de 35 W
100 à 200 lux
dans la machine, vérifié selon EN 12464-1
+120 °C
dans les cas les plus extrêmes, dans et autour de la machine
VPK Paper souhaitait convertir à la LED l'éclairage de ses papeteries en Belgique. Dans et autour de la machine à papier, la température atteint jusqu'à +120 °C dans les cas les plus extrêmes, avec un dégagement de vapeur et une humidité très élevée. Aucune des solutions LED essayées auparavant n'avait tenu. JEL a assuré l'étude d'éclairage et l'ingénierie, conçu l'installation et fourni 98 luminaires Snapper HT en version AC, de 35 W chacun. L'installation fournit 100 à 200 lux dans la machine, avec une uniformité comprise entre 0,40 et 0,60 selon les zones.
Ces valeurs sont adaptées aux travaux sur et autour de la machine, et non à des tâches visuelles fines ; un hall de montage, par exemple, exige des valeurs plus élevées. Le niveau d'éclairement requis découle donc de la tâche dans chaque zone, et non d'un chiffre unique pour tout le hall. C'est pourquoi un calcul commence par la répartition en zones et par les activités qui s'y déroulent.
L'environnement pèse tout autant dans le calcul. La chaleur, la vapeur et l'humidité déterminent le comportement d'un luminaire après des années, et donc le facteur de maintenance réaliste.
En savoir plus sur le projet VPK Paper
Pour aller plus loin
Comment JEL Products facilite les calculs d'éclairage
Un calcul d'éclairage correct constitue la base de toute installation d'éclairage industriel réussie, mais le passage du calcul à une solution fonctionnelle, sûre et durable exige bien plus qu'une simple formule. JEL Products accompagne les organisations tout au long du processus, depuis le premier calcul d'éclairage jusqu'à l'installation et la mise en service.
Ce que propose concrètement JEL Products :
- Conception d'éclairage professionnel fondée sur les dimensions de votre hall, vos activités et les normes en vigueur
- Simulations logicielles dans DIALux ou des outils similaires, y compris les fichiers photométriques des luminaires propres
- Conseils sur le choix du luminaire adapté à votre environnement, y compris l'indice IP, la résistance à la température et la facilité d'entretien
- Accompagnement dans les démarches de subvention et les possibilités de financement pour l'éclairage LED économe en énergie
- Prise en charge totale : de l'ingénierie et des fondations de mâts jusqu'à l'installation et la maintenance
Qu'il s'agisse d'un hall de production, d'un site extérieur, d'une chambre climatique ou d'un environnement aux conditions extrêmes, il existe toujours une solution adaptée à la situation réelle sur place. N'hésitez pas à nous contacter via le page de contact pour un entretien sans engagement concernant votre projet d'éclairage.
Articles connexes
- Qu'est-ce qu'un responsable HSE doit savoir au sujet de l'éclairage dans des environnements de travail chauds ?
- Comment éviter les erreurs coûteuses en matière d’éclairage dans un projet industriel de construction neuve ?
- Quels sont les dangers d'un mauvais éclairage en cas de chaleur extrême ?
- Qu'est-ce que la luminance et pourquoi est-elle importante pour l'éclairage industriel ?
- Qu'est-ce que l'éclairage adaptatif dans les ports ?