Tunable White – Éclairage biologiquement efficace – HCL
Tunable White
Tunable White désigne la capacité de la lampe à produire une couleur de lumière blanc chaud et blanc froid. Ces deux circuits de température de couleur peuvent par exemple être modifiés indépendamment l’un de l’autre. L’utilisateur peut choisir la couleur de lumière qui lui convient et celle-ci ne changera pas tant qu’il ne la modifie pas manuellement. La température de couleur de Tunable White est donc indépendante du moment de la journée. Il suffit d’utiliser une commande pour obtenir une lumière dynamique lorsqu’elle est souhaitée.
Éclairage biologiquement efficace
L’éclairage biologiquement efficace est décrit dans la norme DIN/TS 67600:2022 et dans WELL Building Standard, sous la catégorie Lumière circadienne. Elle a pour but de réprimer complètement l’hormone du sommeil (la mélatonine) pendant la matinée, ce qui entraîne une hausse du niveau de cortisol. Lorsque c’est le cas, la personne est plus éveillée et plus performante. Lors d’une journée de travail classique de 8 h 00 à 16 h 30, un éclairage cylindrique, pondéré en mélanopsine et équivalant à la lumière naturelle de > 250 MEDI Lux (Melanopic Equivalent Daylight Intensity) doit être placé le matin et pendant quatre heures au niveau de la tête du participant. Un élément à lumière indirecte placé en hauteur ainsi que des appliques murales additionnelles permettent de remplir ces exigences. Un éclairage biologiquement efficace ne nécessite ni des lampes Tuneable White, ni un appareil de contrôle circadien. Regardons les critères de plus près. La tête de l’observateur doit être à H = 1,2 m du sol pour une activité assise, et H = 1,6 m pour une activité debout.
"Cylindrique" signifie que quatre surfaces de mesure verticales sont insérées : en position de tête, face à l'écran, à gauche, à droite et derrière. Il est pratique de représenter cela dans un programme de calcul de lumière avec un cube de 30 cm de côté. Les valeurs en lux de l'avant, de l'arrière, de la gauche et de la droite sont additionnées et divisées par quatre, ce qui permet d'obtenir la valeur moyenne, l'éclairement "cylindrique".
Chaque source lumineuse a un facteur d'efficacité mélanopique spécifique (Melanopic Ratio = MR). MR exprime la différence d'intensité au sein de la courbe de sensibilité visuelle humaine v λ et de la courbe de sensibilité de suppression de la mélatonine Smel λ dans le spectre de la source lumineuse.
"Équivalent lumière du jour" signifie que le facteur d'efficacité mélanopique (MR) a été multiplié par le facteur d'efficacité de la lumière du jour de 0,906. On obtient ainsi le facteur d'efficacité mélanopique équivalent à la lumière du jour (Melanopic Daylight Equivalent Ratio = MDER). Le MDER résulte de MR x 0,906. MDER est, tout comme MR, une valeur spécifique à la lampe. Si l'on divise les 250 MEDI requis par MDER, on obtient l'éclairement cylindrique nécessaire à la synchronisation de l'horloge interne. Exemple : 250 / 0,833 = 300 lx.
Les fiches techniques des luminaires XAL indiquent le facteur d’efficacité mélanopique, abrégé MR pour melanopic ratio, ainsi que le facteur d’efficacité mélanopique équivalent à la lumière du jour, abrégé MDER pour melanopic daylight equivalent ration.
La norme DIN/TS 67600 exige un éclairage cylindrique chargé en mélanopsine équivalent à la lumière naturelle d’au moins > 250 MEDI Lux. MEDI = Melanopic equivalent daylight illuminance = éclairage mélanopique équivalent à la lumière naturelle. Pour atteindre un éclairage visuel à l’effet biologique similaire, les 250 MEDI doivent être divisés par le facteur d’efficacité mélanopique de chaque source lumineuse et divisés par le facteur de lumière naturelle 1,104.
Exemple : Une lampe normale de type LED 4000 K, Ra > 80 a un facteur d’efficacité mélanopique de 0,75. 250 MEDI/0,75 x 1,104 = 302
250 MEDI correspondent, pour une LED 4000 K, Ra > 80, à 302 lx Lux pondérés visuellement. Cet éclairage cylindrique élevé est obtenu par des lampes supplémentaires pour illuminer le plafond et les murs.
Conclusion
Un facteur d'efficacité mélanopique de 1,0 signifie que l'éclairement évalué visuellement a le même effet biologique que l'éclairement évalué mélanopiquement. Un facteur d'efficacité mélanopique de < 0,4 a un effet relaxant ; 0,4 - 0,8 pour les bureaux, l'industrie, la gastronomie ; > 0,7 recommandé le matin pendant > 4 heures pour une concentration optimale, le travail cognitif, la luminothérapie.
HCL - Human Centric Lighting
Human Centric Lighting signifie que l’éclairage joue un rôle primordiale dans les besoins visuels, émotionnels et biologiques des personnes.
Les exigences visuelles minimales pour les personnes sur les lieux de travail sont définies dans la norme EN 12646-1. Les besoins biologiques sont aussi décrits dans la DIN/TS 67600 : au moins 4 heures > 250 MEDI Lux. Le changement de lumière permet à la personne de se repérer dans la journée. Une commande d’éclairage circadien est alors utile. Le réglage individuel de l’intensité et de la température de couleur peut avoir un effet bénéfique sur la personnalité. Il est rendu possible par des variateurs de lumières sur le lieu de travail. Certaines normes sont déjà définies par les exigences visuelles et biologiques. L’aspect émotionnel requiert un certain doigté de la part du concepteur lumière. Voici des exemples de composants d’éclairage émotionnel: Lumière du jour dynamique, rendu maximal des couleurs, LED à spectre complet, Double Dynamic Lighting (l’intensité et l’angle de rayonnement changent), forme naturelle de la surface émettrice, éclairage élevé sur une grande partie des murs et des plafonds et conception de la lumière selon le groupe limbique.
La couleur et la décoration intérieure sont des composants importants pour la satisfaction des besoins émotionnels de l’utilisateur. Les murs et les plafonds de couleur foncée absorbent la lumière reçue et diminuent le sentiment de bien-être, tout comme les pièces sans couleur ou peintes en noir, blanc ou gris. Les couleurs ont un impact émotionnel sur les personnes et peuvent les motiver. Une bonne visibilité depuis le poste de travail repose les yeux pendant des tâches visuelles et permet d’éviter la myopie. Une vue extérieure relaxante, sur le ciel et les arbres, doit être garantie. Cependant, la planification de l’éclairage n’est pas en mesure de corriger les erreurs de conception importantes des couleurs et des espaces. Dans de tels cas, le concepteur lumière doit expliquer que ses installations ne peuvent pas remplir les besoins émotionnels dans les conditions actuelles.
Résumé
Ni les lampes Tunable White ni HCL ne sont pas en eux-mêmes biologiquement efficaces. Pour un tel résultat, un éclairage hautement mélanopique et équivalent à la lumière naturelle est nécessaire. Ceci est rendu possible par la planification coordonnée de l’éclairage, même en utilisant qu’une seule couleur. Les lampes Tunable White à commande circadienne et à éclairage hautement mélanopique répondent aux besoins biologiques sur de longs horaires de bureau. Les projets d’éclairage HCL nécessitent la satisfaction de besoins visuels, émotionnels et biologiques. Les lampes Tunable White à commande circadienne additionnées à des mesures supplémentaires sont nécessaires pour accommoder les besoins émotionnels.