Plateformes d'essais

Des composants LED aux projecteurs de stade de très forte puissance, le CSTB évalue la qualité et la sécurité des produits d'éclairage. Il est également engagé dans l'amélioration du confort visuel par l'éclairage naturel et artificiel, à l'échelle du composant, du bâtiment et de la ville. Le CSTB effectue par ailleurs des recherches sur les risques sanitaires associés aux technologies d'éclairage et aux rayonnements optiques émis. Pour mener études et essais, le CSTB dispose de deux plateformes dédiées à l'éclairage, à Nantes et Grenoble, avec des équipements de pointe, pour certains uniques au monde.

Développer la qualité de la lumière

Les équipes de la plateforme d'essais du CSTB à Nantes travaillent à l'amélioration du confort visuel, naturel ou artificiel, avec des partenaires de recherche en France (Laboratoires XLIM de Poitiers, INRIA de Rennes, ENTPE, LNE) et à l'étranger (NIST aux USA, NRC Canada, etc.). Leur mission : développer de nouveaux équipements et méthodes de mesure des sources d'éclairage et caractériser les propriétés lumineuses des surfaces et des matériaux du bâtiment.

Au service de mesures très précises sur la répartition de la lumière dans l'espace : un goniophotomètre en champ proche, qui caractérise des luminaires à courte distance (1m 60). À noter : le CSTB dispose d'une expertise de pointe sur la caractérisation des produits LED.

Pour travailler sur l'éclairage d'un lieu, il faut connaître les propriétés optiques de ses surfaces. Aussi le CSTB étudie les propriétés de réflexion des matériaux (béton, moquettes, etc.) avec un équipement de mesure de la BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function). Ces données sont très utiles pour la conception des ambiances visuelles dans un auditorium ou un musée par exemple. Elles sont aussi de plus en plus demandées par les secteurs de l'automobile et du design pour concevoir de nouvelles teintes/textures, qui contribuent à donner une identité visuelle unique.

Dans le cadre de projets de construction de bâtiments, et notamment de grands ouvrages (aéroports, stades), il est essentiel de prendre en compte le climat lumineux local. Celui-ci peut être intégré dans nos simulations d'éclairage sur la base de relevés in-situ ou de bases de données issues d'analyses d'images satellitaires. Afin de compléter cette analyse, le CSTB dispose d'une station météo lumineuse sur son site de Nantes active depuis plus de 30 ans.

Et l'éclairage des piscines ? Pour caractériser les luminaires en immersion, le CSTB dispose d'un banc de mesure des luminaires immergés unique au monde. Il permet une évaluation des performances et de la durabilité de ces équipements dans des conditions de fonctionnement réalistes.

Évaluer les produits d'éclairage

Les équipes des plateformes d'essais du CSTB apportent leur appui aux fabricants ou distributeurs de matériels d'éclairage artificiel. Sur le site de Grenoble, les experts réalisent des essais normalisés sur les matériels tels que lampes, luminaires, modules d'éclairage et tous dispositifs lumineux (flash d'une sirène d'alarme, lampes frontales, éclairage portatif, par exemple). Les résultats d'essais sont utiles à la rédaction des spécifications des produits d'éclairage. Ces essais permettent aussi de s'assurer de la conformité des produits aux règlements européens d'éco-conception.

Afin de garantir la qualité des produits, le bien-être et la sécurité aux usagers, le CSTB exploite un laboratoire de photométrie équipé notamment des instruments suivants :

  • un goniophotomètre en champ proche, un goniophotomètre en champ lointain, un goniophotomètre permettant la mesure de luminaires de piscine en immersion ;
  • trois sphères d'intégration (30cm, 1m, 3m) équipées de spectroradiomètres à fibres optiques ;
  • un équipement de mesure du risque photobiologique pour évaluer la dangerosité des rayonnements optiques sur l'œil et la peau, ainsi que les niveaux d'exposition selon les réglementations en vigueur ;
  • un équipement de caractérisation de la modulation temporelle de la lumière permettant d'évaluer les niveaux de risques et les conformités réglementaires aux exigences de limitation du papillotement et des effets stroboscopiques ;
  • un banc de mesure de la BRDF de type imageant permettant une acquisition très rapide des propriétés lumineuses des surfaces.

Uniques au monde, deux bancs d'essais permettent aussi de mesurer et caractériser le fonctionnement de détecteurs de mouvement et de présence :

  • un banc d'essais pour tester les détecteurs infrarouges passifs (PIR), qui contrôlent essentiellement l'éclairage et l'alarme intrusion ;
  • un banc d'essais pour caractériser les imageurs basse résolution, capteurs infrarouges de dernière génération pour le bâtiment et l'éclairage public.

Étudier la qualité de l'éclairage in situ

Le CSTB peut réaliser une étude complète des différentes sources de lumière d'un bâtiment pour améliorer le bien-être des occupants. Il dispose pour cela, d'un grand nombre d'équipements mobiles. Il réalise ainsi les diagnostics d'éclairage intérieur et extérieur, en éclairage naturel et/ou artificiel. Par ailleurs, le CSTB peut caractériser les performances de produits nouvelles générations, au travers de mesures in situ normalisées.

Afin de contribuer à faire évoluer les normes, les équipes du CSTB de Nantes et Grenoble travaillent avec d'autres équipes de recherche en France et à l'international sur des préconisations réglementaires et normatives.