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Thèse

Etude analytique et experimentale du pilotage de stores vénitiens en vue d'obtenir des conditions de confort visuel optimales dans le cas du travail sur écran de visualisation

Résumé : Le travail sur écran de visualisation requiert des conditions d'éclairage d'ambiance contrôlées, afin de garantir des conditions de confort visuel correctes à un occupant de bureau. En ce qui concerne l'éclairage naturel, le meilleur moyen de contrôler la lumière naturelle reste la protection solaire. A l'heure actuelle, les automatismes de pilotages des stores vénitiens proposés sur le marché sont souvent basés sur des consignes binaires, c'est-à-dire que le store sera baissé à partir d'un certain seuil d'éclairement en façade uniquement (on trouve souvent la valeur de 50 klux). Certains systèmes intègrent toutefois la position du soleil, les lames d'un store vénitien sont inclinées de manière à bloquer le rayonnement solaire direct. Aucun automatisme de pilotage ne tient compte, à notre connaissance, de critères de confort visuel, d'informations comportementales et de l'environnement interne et externe. L'objectif du travail que nous présentons est de réaliser un modèle destiné au pilotage automatique de stores vénitiens qui permet de garantir les meilleures conditions de confort visuel à un occupant de bureau, quelles que soient les conditions climatiques extérieures, tout en lui faisant profiter au maximum de la lumière naturelle. Le modèle que nous avons élaboré utilise des informations photométriques issues de la caractérisation optique empirique de la fonction de transfert lumineux d'un store vénitien, que nous avons bâtie à l'aide de mesures en cellules-test et sur maquettes. Les consignes de pilotage de ce modèle sont basées sur des critères de confort visuel (luminance de voile sur écran à ne pas dépasser et uniformité des luminances dans le champ de vision) et des conclusions tirées d'une campagne de mesures d'utilisation des stores que nous avons menée auprès d'un panel de sujets assez restreint (huit), mais durant une longue période (trente semaines). Cette campagne de mesures a été mise en place et élaborée par nos soins. Nous avons enregistré toutes les quinze minutes, la façon dont les sujets utilisent leur store vénitien en parallèle à des paramètres tels que l'éclairement sur la baie, la luminance de voile sur l'écran, la température ambiante dans la pièce, l'état de l'éclairage artificiel, ou encore la présence des occupants. Les résultats de cette campagne nous ont permis dans un premier temps de valider les critères de confort visuels intégrés au modèle, et dans un second temps de caler notre modèle à partir des observations comportementales effectuées. L'analyse des résultats traduisant les comportements réels de sujets en situation de travail sur écran nous a permis d'établir plusieurs constats. Voici les principaux: •Les recommandations concernant les rapports de luminance entre la tâche visuelle, l'ergorama et le panorama (1:3:10), souvent citées dans les standards d'éclairage, ne semblent pas être valides dès lors qu'une source d'éclairage naturel est présente dans le champ de vision. •Les recommandations de Blackwell concernant les luminances de voile à ne pas dépasser sur écran de visualisation apparaissent trop restrictives en éclairage naturel pour les écrans de qualité mauvaise à standard. •Une protection solaire motorisée est utilisée trois fois plus qu'une protection solaire contrôlée manuellement. •Les individus placent leurs stores vénitiens essentiellement en position basse, lames horizontales, ou inclinées vers le sol extérieur. •Les individus ouvrent leurs stores vénitiens à un seuil d'éclairement vertical extérieur très inférieur à celui auquel ils les ferment. Cet hystérésis peut atteindre la valeur de 30 klux. •Les individus positionnent leurs stores vénitiens de manière à ce que la luminance de la baie la plus proche reste inférieure à 1800 cd/m2 en moyenne, pendant 75 % du temps. Ces observations, déduites de mesures in-situ, nous ont permis de caler notre modèle afin qu'il soit plus proche, dans la mesure du possible, du comportement de nos sujets. Même si nous avons toutefois observé des cohérence individuelles, il est important de garder en mémoire qu'il est difficile de produire un modèle universel pouvant prédire la façon dont les individus utiliserons leurs stores vénitiens. Par exemple, la valeur des seuils d'acceptation de luminance maximale de la baie peut être jusqu'à cinq fois plus élevée d'un sujet à un autre, en fonction de sa sensibilité à la lumière ou de la configuration de son espace. Pour remédier à ces différences individuelles, il faut, soit que le système de pilotage automatique de la protection solaire puisse temporairement être désactivé par l'individu s'il le désire, soit que les consignes de pilotage puissent être adaptées à chaque individu.
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Contributeur : Yannick Sutter <>
Soumis le : lundi 10 février 2020 - 12:06:52
Dernière modification le : mercredi 12 février 2020 - 01:47:05
Document(s) archivé(s) le : lundi 11 mai 2020 - 14:10:43

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Yannick Sutter. Etude analytique et experimentale du pilotage de stores vénitiens en vue d'obtenir des conditions de confort visuel optimales dans le cas du travail sur écran de visualisation. Automatique / Robotique. INSA Lyon, 2003. Français. ⟨tel-02472529⟩

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