20.06.2018
Éclairage dans les espaces urbains
Dans notre série « Smart City d’aujourd’hui et de demain », nous analysons plus précisément cette évolution durable en prenant l’exemple de l’espace public extérieur.
Pour vous, que signifie un « bon éclairage » ?
Prof. Andres: Un bon éclairage permet de savoir où nous marchons. Nous avons un besoin quasiment maladif d’identifier l’espace. Afin que celui-ci puisse être suffisamment observé en tant que tel, en plus de critères purement fonctionnels comme une bonne orientation et une clarté suffisante, l’éclairage doit être particulièrement bien adapté à notre perception.
Cela peut par exemple être très désagréable lorsque seules les surfaces horizontales d’une place sont éclairées et que les limites de l’espace ne sont donc pas lisibles. En tant qu’observateur, nous souhaitons toujours pouvoir identifier les limitations spatiales. Lorsque nous ne savons pas où se termine l’espace, où se trouvent les limites, cela nous déroute. La perception spatiale est considérablement influencée par la lumière et sa répartition.
Comment doit être conçu l’éclairage et quelle lumière est nécessaire pour les humains ?
Prof. Andres: En raison de notre sphère culturelle, nous apprécions la lumière chaude le soir. Je pense à une qualité d’éclairage qui nous rappelle celle des lampes incandescentes et du feu, car il s’agit de lumières qui nous ont accompagnées durant l’ensemble de notre évolution. Pour nous, il s’agit d’un point très important : ce qui compte, c’est la « substance » de la lumière. C’est la lumière que nous ressentons.
Ensuite, la situation d’éclairage joue également un rôle. Il ne faut pas que les yeux soient trop sollicités. Lorsque le soir, nous sommes éblouis par un point vif, une qualité d’éclairage élevée ne sert plus à rien, car nous ne percevons plus que l’éblouissement. A l’extérieur, il s’agit d’un défi particulier, car les yeux sont particulièrement sensibles durant les heures tardives de la journée. D’une manière générale, nous travaillons avec des luminosités et des densités lumineuses plus faibles.
Quand est-ce que les individus se sentent bien grâce à la lumière ?
Schiebler: Lorsqu’ils ne remarquent pas celle-ci. La lumière devient uniquement visible en combinaison avec les matériaux. Dans les cercles spécialisés, on parle de densités lumineuses qui constituent le critère pour l’impression de clarté. D’une manière générale, nous essayons de faire en sorte que toutes les luminosités agissant sur les yeux soient en harmonie afin que nous puissions percevoir notre environnement de manière optimale et que nous ne soyons pas éblouis. Pour cela, la connaissance des matériaux et de leurs facteurs de réflexion constitue naturellement une condition de base pour la planification.
Pour nous, une conception réussie de l’éclairage découle avant tout de la visibilité de l’espace environnant et de ses matériaux, et moins de la vue incontrôlée sur la source lumineuse. D’une part, ce qui est primordial, c’est la perception naturelle de l’individu et d’autre part, l’architecture et l’environnement qui, la nuit, doivent apparaître de manière plaisante.
L’environnement constitue un autre aspect important. Nous souhaitons atteindre les objectifs que nous nous sommes fixés, c’est-à-dire atteindre une consommation énergétique la plus faible possible tout en gênant le moins possible le ciel nocturne.
Par conséquent, nous essayons de prendre en compte l’ensemble du processus de recyclage d’un luminaire, de la fabrication et la réutilisation.
À propos densité lumineuse. Que signifie ce terme ?
Prof. Andres: On parle beaucoup de lux : le lux est l’unité d’intensité d’éclairage pouvant être assez facilement mesurée avec un luxmètre. Cependant, nous ne pouvons pas voir l’intensité lumineuse, mais seulement la « densité lumineuse » en candela par mètre carré (cd/m²). Une grande partie du cosmos semble sombre, car il y règne certes une forte intensité lumineuse, mais qu’il n’y existe quasiment aucun matériau pouvant réfléchir la lumière dans nos yeux pour produire ainsi une densité lumineuse.
Madame Schiebler a déjà abordé le sujet : Sans connaissances relatives aux matériaux, nous ne pouvons pas planifier, car nous pouvons uniquement observer une lumière réfléchie. Et la densité lumineuse permet de mesurer celle-ci. Si le luxmètre indique par exemple 800 lux à un endroit et 800 lux à un autre, il est tout à fait possible qu’au premier emplacement, la densité lumineuse soit de 120 et qu’au deuxième seulement de 20 cd/m². Il s’agit de la perception de la lumière.
C’est pourquoi nous pensons et travaillons avec des densités lumineuses, car seules celles-ci sont réellement perceptibles. Et une sensation d’harmonie dans l’espace public peut uniquement être créée lorsque les densités lumineuses sont appropriées. Tout ce qui est perçu par les yeux doit être conçu dans les proportions correctes. C’est le point le plus important.
Avec l’éclairage, nous souhaitons mettre en valeur certaines choses, et illuminer parfois un arbre, un banc ou un mur faisant Office de délimitation. Ici, il est très interessant de jouer avec les densités lumineuses et d’utiliser le fait qu’en particulier le soir, nous percevons des choses ou des objets à faible densité lumineuse.
C’est ce que nous avons constaté lors de nos tests d’impact. Par exemple il y a quelques temps sur l’île de l’Elbe « Kaltehofe » à Hambourg. Il s’agit d’un endroit calme et merveilleux. Les résultats nous ont surpris : une densité lumineuse de 0,6 cd/m² a été suffisante pour percevoir une sombre paroi en brique, alors que la perception des couleurs aurait dû être restreinte pour une telle valeur. Nous étions nous-mêmes étonnés de voir à quel point il était possible de réduire la densité lumineuse lorsqu’on « laisse les yeux tranquilles » et que les densités lumineuses sont bien proportionnées.
Le mot-clé est le « bien-être ». « Nous nous assurons que les individus se sentent bien grâce à la lumière » : voilà votre devise. Comment abordez-vous cela ?
Prof. Andres: Nous en avons déjà parlé : pour nous, ce qui compte, c’est l’individu et sa perception. Il s’agit du point de départ de toutes nos réflexions et la devise de nos actions.
La nature a eu besoin d’environ 500 millions d’années pour que l’évolution sur terre débute. Le sens de la lumière lui-même est encore bien plus ancien. Les éclairages naturels, la lumière du ciel et du soleil ainsi que le feu ont façonné notre sens de la lumière et forment ainsi par leur substance la base du bien-être par la lumière.
« Fonctionnalité » et « harmonie » constituent deux autres éléments importants de votre philosophie. Comment intégrez-vous ces concepts à vos projets ?
Schiebler: Pour nous, il est important que la lumière se développe à partir de son utilité. Nous examinons les fonctions qui doivent être réalisées avant de définir un système d’éclairage. Ainsi, il existe des exigences pour lesquelles des systèmes d’éclairage sont déjà disponibles, ou pas. Dans ce cas, nous développons nos propres éclairages. Pour cela, nous prêtons attention à ce que l’éclairage soit naturellement conforme à nos critères, mais également à ce qu’il soit facile d’entretien et convivial.
Le terme « harmonie » désigne nos efforts pour homogénéiser les densités lumineuses, comme expliqué ci-dessus, afin de concevoir une relation harmonieuse entre l’éclairage et l’environnement.
Est-ce que des maîtres d’ouvrage vous contactent avec des propositions concrètes ou bien est-ce que vous disposez d’une grande marge de manoeuvre pour réaliser vos idées ?
Schiebler: Les deux sont possibles. Il y a des maîtres d’ouvrage qui savent exactement comment leur objet doit être éclairé. Ici, le défi consiste généralement dans une réalisation selon les souhaits ainsi que la technologie d’éclairage adaptée. Dans de tels cas, celleci est souvent issue de nos développements.
Cependant, un nombre bien plus grand de maîtres d’ouvrages nous contactent avec un projet concret auquel nous pouvons librement nous consacrer. Dans ce cas, nous pouvons repenser et définir la représentation de l’espace nocturne. Pour cela, en collaboration avec l’architecte, nous développons un aspect visuel pouvant être rattaché à l’aspect de jour ou bien qui redessine totalement celui-ci. Dans les deux cas, il s’agit d’un travail passionnant.
Vous placez l’architecture « sous un bon jour ». De notre point de vue, il s’agit d’un sujet qui peut être lié aux émotions. Comment créez-vous cette « émotion » ?
Schiebler: Nous misons sur un autre type d’effet de surprise. Moins par la couleur ou par beaucoup de lumière que par l’élégance et l’harmonie. Grâce à des entretiens détaillés avec nos clients, nous pouvons définir de nombreux détails à l’avance. Durant des tests de lumière, il est alors possible de déterminer si le concept d’éclairage plaît aux individus. Nous pouvons alors capter les premières émotions.
D’autre part, nous travaillons avec des modèles afin d’illustrer de manière concrète p. ex. les proportions de lampadaires, comme la relation du lampadaire avec l’espace et l’individu, les projecteurs devant être positionnés dans un certain ordre et à quel endroit ainsi que l’aspect optique lui-même du lampadaire lorsqu’il fait jour. Cependant, le plus beau moment, c’est de visualiser le projet terminé. Lorsque le maître d’ouvrage ou les utilisateurs se sentent également bien sur place, il s’agit précisément de l’émotion que nous souhaitons créer.
Prof. Andres: Il y a peu, nous étions à Heilbronn pour la remise du projet « Triple », avec l’architecte et le représentant du maître d’ouvrage. Sa conclusion : « C’est très beau ». C’est uniquement ce résultat final qui compte. Si le résultat final est bon, tout le monde est satisfait.
Le parvis de l’ensemble de bâtiments « Triple » est éclairé par des colonnes d’éclairage CITY ELEMENTS de Hess. Notre objectif était de créer une image d’ensemble harmonieuse, et nous avons réussi. Cela a été difficile. Mais désormais, tout le monde est satisfait du concept d’éclairage, ce qui récompense notre travail.
Schiebler: Il s’agit d’un bon exemple dans lequel le bâtiment apparaît de manière très élégante. La nuit, il est possible de regarder le bâtiment sans être ébloui. Le bâtiment se démarque de son environnement par son éclairage de grande qualité.
Prof. Andres: Dans son image d’ensemble, ce bâtiment se démarque positivement des bâtiments voisins. Il y a uniquement une couleur de lumière (chaude), l’éclairage intérieur des espaces indépendants des locataires opère de manière contrôlée vers l’extérieur et de manière harmonieuse avec tous les composants de l’éclairage extérieur.
Ici, tout s’accorde bien. Il n’est pas nécessaire d’être « bruyant » pour créer la qualité et pour la reconnaître.
Schiebler: Ce client ne tablait pas sur l’apparence agréable de son bâtiment durant la nuit. Souvent, des lampadaires sont installés pour remplir une certaine fonction, sans penser à l’incidence de ces luminaires sur l’environnement.
Est-il difficile pour vous de convaincre les clients en proposant un concept d’éclairage tranquille et discret ?
Prof. Andres: Il faut réussir à les convaincre à investir parfois plus afin d’atteindre un effet approprié, souvent discret. Tout l’art consiste à transmettre un matériau que nous ne pouvons pas voir dès le premier instant. Il est alors assurément utile d’être pour ainsi dire « infecté » par la bonne lumière. La lumière est tout simplement en nous. C’est pourquoi nous arrivons généralement à éveiller l’enthousiasme de nos clients pour l’éclairage.
Ce qui est beau dans notre métier, c’est que grâce à la lumière, nous pouvons faire bouger les choses. Lorsque les individus sont sensibilisés à certains détails et effets, ils les perçoivent aussi, selon la devise « je ne crois que ce que je vois ». Cela nous motive continuellement.
La tendance « Smart City » ainsi que les concepts de développement qui en découlent s’imposent de plus en plus. Que pensez-vous de cette évolution ?
Prof. Andres: Mes sentiments sont mitigés. Globalement, il s’agit d’une bonne approche avec toutes les possibilités qu’entrouvre « l’Internet of Things ». Et il est bien connu que les individus tendent à faire ce qu’il est possible de faire. Ce qui est positif, c’est que les citoyens sont intégrés aux processus de décision.
Dans le domaine de l’éclairage extérieur, il existe déjà la possibilité de piloter la lumière selon les besoins : il s’agit d’un Effet très durable et intéressant. De plus, je perçois le potentiel de souligner la luminosité de la lumière, en particulier lorsque des personnes âgées souhaitent utiliser celle-ci.
Ma pensée suivante, c’est que nous devons être interconnectés de manière à ce que les individus soient également identifiables en tant que tels. Afin de collecter toutes ces données, nous avons besoin de nombreux capteurs et d’informations à propos des personnes qui souhaitent interagir avec le système. Mais que se passe-t-il avec les données que nous collectons ? Est-ce que nous souhaitons vraiment transmettre tous les détails, par exemple à propos de nos lieux de séjour et des durées de nos séjours à des tiers ?
La tendance Smart City a entraîné de nombreuses nouvelles possibilités techniques. Est-ce que notre responsabilité de les gérer de manière raisonnable augmente aussi en proportion ? Même si je suis un amateur de technologie, j’ai quelques réserves. L’utilisation responsable, prudente et critique de ces possibilités sera primordiale.
Tout ce que nous faisons, c’est pour les individus, et non pour l’industrie 4.0, l’IoT, etc. Ce qui compte pour nous, c’est l’individu. L’utilisation raisonnable et appropriée de toutes ces nouvelles possibilités constitue un immense défi auquel nous devons répondre avec respect sans nous fermer. Notre mission est de présenter toutes ces possibilités, avant tout techniques, aux clients et de concevoir ainsi notre recommandation de manière consciencieuse et complète afin qu’ils puissent prendre les bonnes décisions.
Quels défis particuliers engendrent l’éclairage et la conception de l’éclairage dans les environnements urbains intelligents ?
Prof. Andres: D’une manière générale, la lumière est utilisée de façon beaucoup plus efficace. Il est uniquement utile d’éclairer une rue entre deux localités lorsque celle-ci est vraiment empruntée. Il est possible d’utiliser des systèmes d’éclairage offrant cette qualité et intensité de lumière lorsqu’elle est nécessaire et réduisant les performances au minimum lorsqu’elle n’est pas indispensable.
Nous travaillons actuellement sur le projet Allerpark à Wolfsbourg (Allemagne), une réserve naturelle. Il s’agit de chemins de promenade et d’espaces pour les skaters qui doivent être éclairés. Dans le même temps, des animaux très sensibles à la lumière y vivent aussi. Afin de répondre à toutes les exigences, il faut trouver un équilibre entre protection de la nature et perception spatiale suffisante.
Pour cela, les technologies intelligentes offrent d’excellentes possibilités. Lorsque le soir, plus personne ne se trouve dans la zone, un éclairage de base faible, dont l’intensité augmentera cependant en cas de mouvement, est suffisant. En ce qui concerne la conception de systèmes d’éclairage, nous avons une approche presque radicale en ce qui concerne leur efficacité. Lorsque nous trouvons un moyen d’augmenter le degré d’efficacité d’un luminaire de 80 % à 82 %, nous faisons tout notre possible afin de préserver les ressources.
Que pensez-vous du thème de l’éblouissement ?
Schiebler: Pour nous, il s’agit d’un sujet fondamental. Chaque fois que nous revenons à Hambourg en avion et que nous voyons combien de lumière est projetée dans le ciel nocturne, cela nous agace. Indépendamment des possibilités de guidage de la lumière dans les « Smart Cities », il s’agit de réfléchir aux économies possibles via les effets anti-éblouissants. Il ne serait pas nécessaire d’investir l’énergie qui part vers le haut.
Prof. Andres: Chaque portion de lumière, souvent sous forme de lumière diffusée, gêne l’univers des oiseaux et des insectes, et donc également nous par extension. Et nous savons que depuis le développement des LED, l’énergie dédiée à l’éclairage est plus élevée que jamais, même si ces lumières sont économiques. C’est notamment dû au fait qu’aujourd’hui, il existe plus de possibilités d’utiliser l’éclairage en extérieur.
D’autre part, le design nocturne des villes joue un rôle de plus en plus important. Le soir, personne ne souhaite se balader dans une ville sombre. Le design nocturne influence également la qualité de l’habitat et les rythmes de travail évoluent. Ceux qui quittent leur bureau à 22h00 ne souhai-tent pas marcher dans des rues sombres. Ici, les concepts d’éclairage extérieur adaptés offrent une superbe possibilmité pour concevoir les espaces nocturnes de anière exigeante.
Et pour nous, une bonne conception ne signifie pas de placer les sources de lumière dans l’espace les unes après les autres, mais de tout adapter de manière harmonieuse. Ainsi, il est plaisant de flâner le soir dans la ville et de percevoir p. ex. une façade de la belle époque illuminée à côté d’une autre façade moderne « scintillant » d’elle-même.
De votre point de vue, comment décririez-vous un luminaire intelligent ?
Prof. Andres: Un système qui est intelligent, mais qui n’intervient pas au niveau des droits personnels. Je pense par exemple à un luminaire qui augmente automatiquement l’intensité d’éclairage d’escaliers lorsque la fréquence des utilisateurs est plus élevée, et qui baisse l’intensité pour une seule personne nécessitant moins de lumière. Cela concerne également les aspects de sécurité. Et lorsque personne ne se trouve là, il serait possible de réduire la lumière pour simplement percevoir l’espace.
À notre connaissance, les recommandations DIN n’abordent pas ce sujet. Une intensité lumineuse est exigée pour un lieu, indépendamment qu’une ou 100 personnes s’y trouvent. Les systèmes associant éclairage fonctionnel et illumination des bâtiments sont également intéressants. Certains composants pourraient réagir « intelligemment », mais pas de la même manière que l’autre. Il serait utile d’attribuer différentes intelligences aux differentes fonctions. Cela permettrait l’utilisation de possibilités variées.
Est-ce que vous conseillez également vos clients en ce qui concerne l’intégration de fonctions supplémentaires à un luminaire ?
Prof. Andres:Oui. Actuellement, nous travaillons sur un projet dans le sud de l’Allemagne. Dans le cadre de celui-ci, l’intégration de fonctions supplémentaires à la structure d’éclairage est nécessaire afin de créer un espace extérieur « rangé ». Ce qui importe, c’est qu’à la fin, il faut que tout semble réalisé en une coulée. Le client peut attendre de nous que nous analysions également des domaines périphériques allant au-delà de notre spécialité.
Pour vous, quel rôle joue le design et donc l’effet diurne d’un luminaire ?
Schiebler: Le design occupe une place très importante. Dans un premier temps, il est naturellement important de définir le rôle de la lumière. Ensuite, la technique d’éclairage est abordée en parallèle à la conception dans un processus de développement avec différents tests et modèles. En tant que designer, c’est ce qui me passionne le plus, car la fonctionnalité, la forme et la technique doivent être harmonisées.
Indépendamment de la lumière, nous avons des exigences très élevées en matière de conception. Établir des passerelles entre la conception, une bonne lumière et la technique d’éclairage en guise de condition d’une bonne lumière : c’est le défi qu‘il faut relever.
Vous concevez notamment vous-mêmes des lampadaires, lorsque des modèles existants sont moins adaptés à un projet. Comment abordez-vous cette tâche ?
Prof. Andres: Chez nous, le client a l’avantage de bénéficier d’une solution d’éclairage sur mesure et optimale pour son bâtiment ou l’espace extérieur. Ce qui est important, c’est l’efficacité et l’objectif : soit il existe déjà un système pour cela, soit nous sommes en mesure de le développer.
Ensuite, nous abordons la conception en partant de la fonction, c’est-à-dire que nous réfléchissons où il faut amener la lumière. Dans le même temps, nous nous intéressons à la substance de la lumière, essentielle au bien-être. Ensuite, nous regroupons tous les critères en un « éclairage net ». Dans les étapes suivantes, il s’agit d’élaborer un modèle comprenant tous les composants et fonctions essentiels.
D’une manière générale, chaque mission de construction est différente. Même une place identique se trouvant dans un autre environnement semble être un autre lieu. Cela fait également une différence lorsque nous encadrons un projet au Caire, à Addis Abeba ou à Heilbronn. Par conséquent, nos missions ne sont jamais identiques. Enfin, l’objectif final est à nouveau l’individu qui doit se sentir bien, et l’image globale qui doit être harmonieuse.
Peter Andres
Outre son activité professionnelle en tant que planificateur d’éclairage, Peter Andres est, depuis le milieu des années 1990, également un expert recherché dans le domaine de l’enseignement et de la recherche. De 1994 à 2002, il occupa un poste de chargé de Cours en planification d’éclairage à la faculté d’architecture de l’université de sciences appliquée de Hambourg et, de 2003 à 2006, toujours en planification d’éclairage, professeur adjoint à la PBSA Peter Behrens School of Architecture à Düsseldorf (Allemagne).
Depuis 2006, Peter Andres est professeur honoraire en planification d’éclairage à la PBSA Peter Behrens School of Architecture à Düsseldorf et porte-parole du Comité consultatif de l’éclairage de la ville libre et hanséatique de Hambourg. La commission conseille le Sénat de la construction, du développement urbain et de l’environnement dans le but de renforcer l’image nocturne de la ville.
Katja Schiebler
La créatrice diplômée de lumière architecturale travaille dans le cabinet depuis 2008 et occupe la fonction de sociétaire de l’agence de Hambourg depuis 2014. De 2005 à 2008, Madame Schiebler a acquis, immédiatement après avoir terminé ses études aux États-Unis, une vaste expérience en tant que créatrice de produits pour un grand constructeur automobile en Allemagne. Elle est chargée de la conception de nouveaux systèmes d’éclairage développés pour des besoins spécifiques.
Peter Andres Ingénieurs-conseils en planification d’éclairage
Le cabinet Peter Andres planification d’éclairage, de grande renommée et plusieurs fois primé, a été fondé à Hambourg, le 1er janvier 1986 par le Prof. Peter Andres. Une succursale supplémentaire a été ouverte en janvier 2000 au Tyrol (Autriche), le pays natale de Peter Andres. Le cabinet de Hambourg se compose d’une équipe de 10 spécialistes des domaines de la planification de l’éclairage, du génie électrique, de la conception de modèles, de la conception de la lumière et de la lumière architecturale, de l’architecture et du design intérieur.
L’accent est mis sur la planification ambitieuse de l’éclairage naturel et artificiel pour des projets publics et privés dans les domaines de la culture, de l’administration, de l’industrie, du commerce de détail, des installations sportives et extérieures ainsi que du développement des systèmes d’éclairage répondant aux exigences spécifiques aux projets.
L’une des particularités de la planification est la méthode de travail sous un dit « ciel artificiel », un dôme translucide rétro-éclairé par plus de 1000 lampes fluorescentes qui représente la lumière diffuse de la voûte céleste. Un soleil artificiel et une plate-forme tournante intégrée dans le sol permettent la Simulation à commande automatique de la course du soleil à n’importe quel endroit du globe. Cela permet de visualiser et de percevoir l’effet de lumière prévu pour un projet bien avant la réalisation effective.
Site internet :
Récompenses
2018 : Prix allemand du design d‘éclairage, lauréat catégorie « Éclairage extérieur/Illumination »
2016 : Prix allemand du design d’éclairage 2016, lauréat « Concepteur d’éclairage de l’année », Lauréat catégorie « Projets privés », Lauréat « Prix Balthasar Neumann » pour le projet Église du doyenné à Leipzig
2013 : Prix allemand du design d’éclairage 2013, lauréat catégorie « Formation »
2012 : Prix allemand du design d’éclairage 2012, lauréat « Concepteur d’éclairage de l’année », Lauréat Catégorie « Prix du jury lumière du jour », lauréat catégorie « Formation »
2003 : Prix du design de Hambourg 2003 (avec ON-Industriedesign)
2002 : Gagnant du Concours européen du design « Lights of the future » (avec ON-Industriedesign)
1994 : Lauréat « Prix Balthasar-Neumann » pour le projet de l’aéroport de Hambourg – Terminal 4