Plateformes d'essais

Des LED aux projecteurs de stade, le CSTB évalue la qualité des produits d'éclairage des fabricants. 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 champs électromagnétiques. 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. Avec l'IMEP-LaHC1, il a aussi mis au point la plateforme Phéline, dédiée à l'étude des champs électromagnétiques.

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 fabricants et des partenaires de recherche (Laboratoires XLIM de Poitiers, INRIA de Rennes, ENTPE de Lyon, entre autres). 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 très courte distance (1m 50). À noter : le CSTB dispose d'une expertise de pointe sur la caractérisation des produits éclairants à 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)2. 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 l'éclairage naturel des lieux. Celui-ci peut être simulé à partir de données mesurées et compilées par une station météo lumineuse du CSTB qui, en réseau avec d'autres laboratoires dans le monde, mesure depuis 30 ans, toutes les 10 minutes, l'éclairement lumineux diffus et global du ciel.

Et l'éclairage des piscines ? Pour caractériser les luminaires en immersion, le CSTB dispose d'un banc de mesure des luminaires immergés, conçu au printemps 2015 et unique au monde.

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.

Afin de garantir la qualité des produits, le confort et la sécurité aux usagers, le CSTB utilise notamment :

  • un goniophotomètre en champ lointain pour caractériser les produits d'éclairage à 3 mètres (données normalisées IES ou LDT) ;
  • 3 sphères d'intégration équipées d'un spectroradiomètre, pour mesurer la qualité de la lumière de produits d'éclairage de toute taille : 30cm, 1m, 3m ;
  • un équipement de mesure du risque photobiologique pour évaluer la dangerosité des rayonnements optiques sur l'œil et les niveaux d'exposition selon les réglementations en vigueur.

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

  • un banc d'essais pour tester les capteurs à infrarouge passif, qui contrôlent essentiellement l'éclairage et l'alarme intrusion ;
  • un banc d'essais, développé en 2015, 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 confort 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 normatives.

Étudier l'environnement électromagnétique

Électromagnétisme

Évaluer et optimiser les propriétés électromagnétiques des matériaux et des équipements, étudier les problématiques d'exposition des individus à ces champs dans les bâtiments et dans la ville : tels sont les objectifs de la plateforme Phéline, mise au point par le CSTB en partenariat avec l'Université Joseph Fourier (UJF), l'Institut Polytechnique de Grenoble (Grenoble INP) et le CNRS. Située près de Grenoble, cette plateforme d'études et d'essais dispose d'équipements de haute technologie, grâce à l'association de plusieurs chambres réverbérantes et anéchoïdes.

Mieux connaître la plateforme d'essais Phéline

  1. IMEP-LaHC : Institut de Microélectronique Électromagnétisme et Photonique et Laboratoire d'Hyperfréquences et de Caractérisation, qui réunit le CNRS, l'Université Joseph Fourier et l'Institut national polytechnique de Grenoble.
  2. L'équipement qui mesure la BRDF, mesure les variations du coefficient de réflexion en fonction des directions d'éclairage et d'observation du matériau.