Introduction

L’objectif principal de l’éclairage public est d’assurer la sécurité routière nocturne. Un bon système d’éclairage public permet aux usagers de la route d’identifier les personnes, les obstacles et les sources de danger à proximité ou directement sur la route. Cela permet aux usagers de la route d’agir de manière appropriée et contribue à réduire les accidents graves dans l’obscurité. Quelles sont donc les normes d’éclairage public ? Comment déterminer les normes d’éclairage applicables à la route ? Et comment garantir la conformité de l’éclairage public aux normes correspondantes après son installation ? Ces normes de qualité pour l’éclairage public sont définies dans la norme européenne EN 13201, subdivisée en cinq normes. Son contenu couvre : PD CEN/TR 13201-1:2014 (Lignes directrices pour la sélection des classes d’éclairage ?) ; EN 13201-2:2015 (Exigences de performance de l’éclairage public) ; EN 13201-3:2015 (Calcul des performances) ; EN 13201-4:2015 (Méthodes de mesure des performances d’éclairage) ; EN 13201-5:2015 : Indicateurs de performance énergétique. Examinons maintenant le texte pour comprendre ces normes.

EN 13201 contre ANSI/IES RP-8

Outre la norme européenne d’éclairage routier EN13201, il existe une norme correspondante aux États-Unis, l’ANSI/IES PR-8. L’ANSI/IES RP-8 est une norme publiée conjointement par l’American National Standards Institute (ANSI, What’s ANSI?) et l’Illuminating Engineering Society of North America (IES). Son nom complet est « Éclairage des routes et des parkings ». Cette norme concerne principalement l’éclairage des routes et des parkings. Le principal objectif de l’éclairage routier est de sélectionner le niveau d’éclairage de la route. Les paramètres qui influencent le choix du niveau d’éclairage comprennent la vitesse, le volume de trafic, la densité des intersections/échangeurs, la luminance ambiante, le guidage, l’interaction piétons/cyclistes, les véhicules en stationnement, la reconnaissance faciale et les zones de conflit. Le chapitre « Critères de conception et sélection de la luminance » présente les méthodes spécifiques de sélection du niveau d’éclairage approprié en fonction de ces paramètres. Les niveaux d’éclairage recommandés (en fonction de la classe d’éclairage) pour les routes, les rues et les installations résidentielles/piétonnes diffèrent. Il convient d’utiliser respectivement la classe H pour les routes, la classe S pour les rues et la classe P pour les zones résidentielles/piétonnes. La norme EN 13201 est une norme européenne d’éclairage routier élaborée par le Comité technique « Lumière et éclairage » du Comité européen de normalisation (CEN) (CEN/TC169). Elle contient également des informations pertinentes, telles que les niveaux d’éclairage et les critères de sélection, et de nombreux éléments sont compatibles avec la norme ANSI/IES RP-8. S’il s’agit d’un projet américain, il est recommandé de suivre la norme ANSI/IES RP-8. Cet article explique principalement les éléments pertinents de la norme EN 13201.

EN 13201-1 Éclairage routier – partie 1 : Lignes directrices pour la sélection des classes d’éclairage

La norme EN 13201-1:2015 définit un système de paramètres pour décrire toutes les situations d’éclairage typiques de la circulation routière. Elle permet de déterminer les exigences d’éclairage en fonction de la situation spécifique de la route. Différents paramètres routiers, tels que la géométrie de la zone de circulation, le type d’utilisation du trafic et l’impact environnemental, permettent de déterminer la catégorie d’éclairage de la route, qui comprend les catégories M1 à M6, C0 à C5 et P1 à P6. Cependant, elle ne fournit pas de guide pour le choix des catégories d’éclairage HS, SC et EV, qui ont leurs propres normes nationales. Les critères de sélection pour chaque sous-catégorie sont différents, mais les principaux incluent la vitesse de conception de la route ou la limitation de vitesse, la vitesse de conduite (pour la catégorie d’éclairage P), la fluidité du trafic, la composition du trafic, la séparation des voies, la densité des intersections, les véhicules en stationnement, la luminosité ambiante, la reconnaissance faciale (pour la catégorie d’éclairage P) et les tâches de navigation. Certains paramètres (tels que la fluidité du trafic et la luminosité ambiante) peuvent varier selon les heures de la nuit, de sorte que la catégorie d’éclairage peut être ajustée à différentes catégories à certains moments.

En raison de la complexité du projet, ZGSM recommande de consulter un consultant afin d’obtenir les exigences du projet concernant la catégorie d’éclairage routier. En cas de doute, le logiciel de simulation d’éclairage Dialux propose un assistant qui vous aide à définir la classe d’éclairage étape par étape. Cet assistant vous demandera de répondre à toutes les questions. Prenons l’exemple de la classe d’éclairage M pour les véhicules : elle inclut la vitesse typique de l’usager principal, la présence d’autres usagers, les conditions météorologiques, le type et la fréquence des échangeurs, la circulation des véhicules motorisés, l’existence éventuelle d’une zone de conflit, la complexité du champ de vision, le degré de difficulté de navigation et la luminosité environnante. Si tout se passe bien avec la sélection des défauts, nous irons finalement avec la classe d’éclairage M4 (ME4a), puis nous pourrons commencer la conception de l’éclairage (Dialux pour la conception de l’éclairage public).

EN 13201-2 Éclairage routier – partie 2 : Exigences de performance de l’éclairage public

La norme EN 13201-2 est la deuxième partie de la norme sur l’éclairage routier. Elle spécifie les exigences de performance pour les différentes classes d’éclairage. Ces classes comprennent la classe d’éclairage M pour les voies réservées aux véhicules motorisés, la classe d’éclairage C pour les zones de conflit (routes mixtes) et la classe d’éclairage P pour les zones piétonnes. Ces classes sont déterminées en fonction des besoins et des exigences des usagers de la route et des types de routes, présentés dans la norme EN 13201-1. Chaque classe d’éclairage comporte des exigences relatives à divers indicateurs d’éclairage, notamment la luminance moyenne, l’éclairement moyen, l’uniformité totale, l’uniformité longitudinale, l’éblouissement (Ti), l’éclairement semi-cylindrique et le rapport ambiant, etc. Parmi ces exigences, la luminance moyenne est l’exigence de la classe d’éclairage M, tandis que l’éclairement moyen est l’exigence des classes d’éclairage P et C. L’uniformité globale concerne les classes d’éclairage M et P, tandis que l’uniformité longitudinale concerne uniquement les classes d’éclairage M. Pour en savoir plus, consultez le blog dédié de ZGSM : Uniformité de l’éclairage et comment l’améliorer. Les trois classes d’éclairage ont des exigences relatives à Ti (plus d’informations sur Ti dans l’éclairage public). L’éclairement semi-cylindrique (ESC) est une exigence supplémentaire pour les zones piétonnes où la reconnaissance faciale et le sentiment de sécurité sont particulièrement importants. Le rapport d’éclairement périphérique (ou rapport d’éclairement périphérique) est un indicateur de la visibilité de l’environnement et est requis pour la classe d’éclairage M. Consultez la comparaison SR vs Rei pour plus de détails.

EN 13201-3 Éclairage routier – partie 3 : Calcul des performances

La norme EN 13201-3 décrit les méthodes et procédures mathématiques à utiliser pour calculer les caractéristiques de performance d’éclairage définies dans la norme EN 13201-2. Les conventions de base des procédures mathématiques décrites dans cette norme incluent : 1) le luminaire est considéré comme une source lumineuse ponctuelle ; 2) la lumière réfléchie par l’environnement et la lumière interréfléchie sont ignorées ; 3) l’obstruction de la lumière des luminaires par les arbres et autres objets est ignorée ; 4) l’absorption atmosphérique est nulle ; 5) la surface de la route est plane et présente des propriétés réfléchissantes uniformes sur la zone considérée. La distribution lumineuse des luminaires utilisés dans l’installation d’éclairage est également nécessaire pour calculer les caractéristiques de qualité d’éclairage dans cette norme. Ces données se présentent sous la forme d’une table d’intensité (tableau i) qui donne la distribution de l’intensité lumineuse émise par le luminaire dans toutes les directions pertinentes. Pour les calculs de luminance, des données photométriques relatives aux propriétés réfléchissantes de la surface de la route sont requises sous la forme d’une table r (Qu’est-ce que la table R ?).

Lors du calcul, pour déterminer l’intensité lumineuse d’un luminaire jusqu’à un point donné, il est nécessaire de déterminer l’angle photométrique vertical (θ) et l’azimut photométrique (C) du trajet optique jusqu’à ce point. Pour ce faire, il faut tenir compte de l’angle d’inclinaison du luminaire dans l’application et lors de la mesure, de son orientation et de sa rotation. Bien entendu, l’espacement des luminaires, leur disposition (en savoir plus sur la disposition des luminaires), la hauteur du mât, le surplomb (retrait et longueur de la flèche), l’inclinaison, etc. ont également un impact sur le résultat d’éclairage. La norme stipule que l’observateur se trouve à 60 m devant le premier luminaire et à une hauteur de 1,5 m au-dessus du niveau de la route. La longueur du champ de calcul est égale à l’espacement S des luminaires. Elle stipule également le nombre N de points de calcul le long du champ de calcul. Lorsque S ≤ 30 m, prendre N = 10 ; lorsque S > 30 m, prendre N = [S/3 m] + 1. De même, le nombre N de points de calcul dans le champ de calcul suit une méthode de calcul similaire. La norme EN 13201-3 contient de nombreuses autres informations. Si vous le souhaitez, vous pouvez vous référer à la norme correspondante ou contacter ZGSM pour plus d’informations.

EN 13201-4 Éclairage routier – partie 4 : Méthodes de mesure des performances d’éclairage

La norme EN 13201-4 décrit principalement la méthode de mesure des performances de l’éclairage routier et précise les éléments de mesure spécifiques. Ces tests incluent l’éclairement horizontal (Eh) et l’éclairement vertical (Ev), qui nécessitent une sonde photométrique pour mesurer l’éclairement plan, tandis que l’éclairement hémisphérique (Ehs) et l’éclairement semi-cylindrique (Esc) nécessitent des sondes photométriques spécifiques ; la luminance de surface de la route, qui nécessite un luminancemètre aux performances appropriées et peut également être mesurée à l’aide d’un système de mesure dynamique incluant un équipement d’imagerie ; elle inclut également les données géométriques (hauteur du mât, longueur d’extension, direction, inclinaison et angle de rotation pour l’application de la lampe), la tension d’alimentation (de préférence à l’aide d’un voltmètre enregistreur), la température et l’humidité ambiantes (généralement mesurées à une hauteur de 1,0 mètre au-dessus du sol, de préférence toutes les 30 minutes). En outre, la norme EN13201-4 clarifie également quatre situations de base dans lesquelles des mesures sont requises : premièrement, lors de la phase d’essai finale, il est nécessaire de vérifier si les lampes répondent aux exigences de la norme ou aux spécifications de conception par le biais de mesures ; deuxièmement, des mesures sont prises à des intervalles prédéterminés pendant la durée de vie des lampadaires pour quantifier le degré d’atténuation des performances d’éclairage et déterminer les besoins de maintenance ; troisièmement, lorsque les routes utilisent un éclairage public adaptatif (comme le contrôle de la luminosité ou de l’éclairage en fonction du volume de trafic, de l’heure, de la météo ou d’autres facteurs environnementaux), des mesures continues ou à intervalles prédéterminés sont nécessaires pour ajuster le flux lumineux (watts par rapport au flux lumineux) des lampes.

EN 13201-5 Éclairage routier – partie 5 : Indicateurs de performance énergétique

La norme EN 13201-5 décrit deux indicateurs de performance énergétique : l’indice de densité de puissance (PDI et qu’est-ce que PDI ?) DP en W/(lx*m²) et l’indice de consommation annuelle d’énergie (ICAE) DE en (Wh)/m². Ces deux indicateurs doivent toujours être utilisés conjointement pour évaluer la performance énergétique d’un système d’éclairage. L’IDP définit le mode de calcul de la performance énergétique d’une installation d’éclairage public et permet de comparer différentes configurations et technologies au sein d’un même projet d’éclairage public. En général, les valeurs d’IDP ne peuvent être utilisées que pour comparer différentes configurations sur un même site d’installation, mais pas sur des sites différents ni dans des conditions environnementales différentes. Pour calculer l’indice de densité de puissance pour une zone donnée, nous devons connaître la puissance totale P du système d’éclairage, y compris la puissance de fonctionnement de tous les points d’éclairage individuels (luminaires et équipements associés), ainsi que la puissance des équipements qui ne font pas partie des points d’éclairage individuels mais qui sont nécessaires à leur fonctionnement (tels que les systèmes de commande centralisée et les interrupteurs), l’éclairement moyen maintenu E- en [lux] pour chaque zone et la taille de chaque zone.

Français La formule pour Dp est : Dp = Puissance totale (W) / Surface (m²) / (Éclairement (lux). Lorsqu’un éclairage public LED de 60 W est installé sur une voie piétonne (S = 30 mètres, W = 4 mètres), nous pouvons obtenir un éclairement de 14,48 lux, puis nous pouvons obtenir le Dp = 60/120/14,48 = 0,035 W/lx/m². Comme les catégories d’éclairage varient selon les saisons et la nuit, la PDI (consommation énergétique quotidienne moyenne des équipements d’éclairage) doit être calculée pour chaque catégorie d’éclairage. Afin de pouvoir comparer la consommation énergétique de deux installations différentes sur une année complète, il est nécessaire de calculer l’AECI (indice de consommation énergétique annuelle), ou De. La formule pour De est : = Puissance totale (W) / Surface (m²) * Heures de fonctionnement par jour * Jours par an. Dans le Dialux EVO, les heures de fonctionnement par défaut sont de 4 000 heures par an, mais nous pouvons les définir comme les heures de fonctionnement réelles. Prenons l’exemple de 12 heures par jour : les heures de fonctionnement devraient être de 4 380 heures pendant un an. Dans ce cas, De = 60 W/120 m² x 12 h x 365 h = 2,2 kWh/m²/an. Voici le résultat de la simulation d’éclairage, montrant Dp et De, qui concorde avec le résultat calculé à l’aide de la formule ci-dessus. PS : Lorsque le lampadaire utilise la fonction de gradation par minuterie (Qu’est-ce que la gradation par minuterie dans un éclairage public LED ?), la consommation d’énergie de chaque période nocturne doit être calculée séparément.

L’importance directrice de la norme EN 13201

La norme EN 13201-1 nous aide à choisir le niveau d’éclairage adapté à notre projet. La norme EN 13201-2 clarifie les exigences de chaque niveau d’éclairage. La norme EN 13201-3 détaille les calculs d’éclairage (Calcul d’éclairage – éclairage public, éclairage sportif et autres éclairages extérieurs). La norme EN 13201-4 traite de la mesure des performances d’éclairage afin de vérifier si l’effet lumineux répond aux exigences correspondantes. Enfin, la norme EN 13201-5 introduit les valeurs Dp et De, qui permettent de comparer les résultats d’éclairage de différentes solutions. Cette série de normes forme un circuit fermé, de l’analyse des besoins aux calculs de conception, en passant par la vérification de la construction et l’optimisation des solutions. Ce circuit permet non seulement de garantir la sécurité de l’éclairage routier, mais aussi de promouvoir l’utilisation de technologies économes en énergie. Par exemple, les exigences de la norme EN 13201-5 en matière d’efficacité énergétique favorisent la généralisation des lampes LED et des solutions de contrôle intelligent (Qu’est-ce que le contrôle intelligent de l’éclairage ?). La norme EN 13201-4 normalise le processus de vérification et d’acceptation des résultats d’éclairage après l’installation des lampadaires, garantissant ainsi que l’éclairage routier répond aux exigences de contraste, de luminance et d’uniformité pour les piétons et les conducteurs. Voici la simulation d’éclairage routier de ZGSM et d’autres solutions de simulation d’éclairage. Si vous êtes intéressé, cliquez sur l’image pour en savoir plus.

Résumé

Cet article explique principalement le contenu pertinent de la norme EN13201. En tant que professionnels de l’éclairage, nous ne pouvons plus nous contenter de considérer qu’elle contient uniquement des informations pertinentes telles que les classes d’éclairage M, C et P basées sur la norme EN13201-2. Grâce à l’apprentissage, nous savons que la sélection des niveaux d’éclairage est expliquée en détail dans la norme EN13201-1. La norme EN13201-3 explique le modèle mathématique et la méthode de calcul utilisés pour la conception d’éclairage. Son contenu est relativement complexe. Les personnes intéressées peuvent en apprendre un peu plus, car elle est également très utile pour optimiser la conception d’éclairage. La norme EN13201-4 normalise le processus de réception après achèvement des travaux, y compris les méthodes et outils de mesure, les points de mesure, etc. La mesure réelle et la comparaison avec la luminance, l’uniformité et l’éblouissement de la norme EN13201-2 permettent de déterminer si l’effet lumineux est conforme à la norme. La norme EN13201-5 définit le calcul des indicateurs de performance énergétique des installations d’éclairage routier à l’aide de l’indicateur de densité de puissance (IDP) DP et de l’indicateur de consommation annuelle d’énergie (IAEA) DE, qui indiquent l’efficacité d’une solution d’éclairage public. Pour plus d’informations sur la norme EN13201 relative à l’éclairage routier, veuillez contacter ZGSM.

Questions fréquemment posées

Présentation de l’auteur