Dimensionnement et calcul de l’installation électrique d’un stade

Qu’il s’agisse de surface à vocation industrielle ou commerciale de structure architecturale majestueuse ou de vaste espace décoratif, un bon éclairage requiert des projecteurs très performants des points de vue de la puissance, de la qualité photométrique, de la précision des faisceaux.

Dans le cas de notre projet, qui est « L’ ECLAIRAGE NOTURENE DU STADE EL EULMA » Les spectateurs doivent pouvoir suivre d’une manière agréable la prestation des joueurs, et l’environnement immédiat, entrer dans le stade et en sortir en toute sécurité. La télévision doit pouvoir obtenir des images de bonne qualité.

L’éclairage apparaît aux plus anciennes origines de l’homme, dès l’apparition du feu qui va chauffer, cuire et éclairer. Il sommeillera dans son foyer, alimenté sur place pour ne jamais s’éteindre, puis transporté pour donner ailleurs un autre feu. Jusqu’à ce qu’un jour un individu utilise l’un de ces morceaux de bois pour se déplacer avec, là où il ne pouvait voir auparavant.

En domestiquant le feu, et peut être même bien avant de pouvoir l’allumer à sa guise, était né l’éclairage.

LA LUMIERE 
La lumière est l’ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l’œil humain, dont les longueurs d’onde sont comprises entre 380 nm (violet) et 780 nm (rouge). La lumière est intimement liée à la notion de couleur. C’est Isaac Newton qui propose pour la première fois au XVIIe siècle un cercle des couleurs chromatiques fondé sur la décomposition de la lumière blanche. Outre la lumière visible, par extension, on appelle parfois « lumière » d’autres ondes électromagnétiques, telles que celles situées dans les domaines infrarouge et ultraviolet. La lumière se déplace en ligne droite dans tout milieu transparent homogène, en particulier le vide ou l’air. Elle peut en revanche changer de trajectoire lors du passage d’un milieu à un autre. Dans le vide, la lumière se déplace à une vitesse strictement fixe . On trouve d’ailleurs souvent l’affirmation « la vitesse de la lumière est constante », le « dans le vide » étant alors sous-entendu.

La lumière est un peu plus lente dans l’air, et notablement plus lente dans l’eau. Le principe de Fermat ou les lois de Descartes permettent de déduire les changements de trajectoire de la lumière lorsqu’elle passe d’un milieu à l’autre en fonction de sa vitesse dans chacun des milieux. La lumière peut d’ailleurs être décomposée (les faisceaux prennent des directions différentes selon leur longueur d’onde, et donc selon leur couleur pour la lumière visible) à force de traverser différents milieux transparents, car la vitesse peut dépendre de la fréquence.

DIFFERENTES LUMIERES :
• Lumière céleste : soleil, etoiles, lune….
• Lumière chimiques : Certains organismes vivants : poissons, mollusques, lucioles et vers luisants, sont le siège de réactions chimiques productrices de lumières.
• Lumière électriques : Les lumières électriques sont les sources les plus courantes de lumière aujourd’hui : lampadaires, spots, phares, lampestorches, projecteurs etc., elles peuvent utiliser un phénomène de chauffage ou un phénomène quantique.
• Lumière quantiques : la fluorescence, les lasers, les lampes à vapeur de mercure ou de sodium, les plasmas tels que ceux produits par les éclairs dans les orages, produisent de la lumière issue de phénomènes quantiques au cœur des atomes : l’excitation des électrons (« pompage optique »), peut être obtenu par excitation, puis désexcitation de ces électrons, qui en retournant à leur niveau d’énergie habituel, émettent des photons (lumière) .

GRANDEURS PHOTOMETRIQUES 

-Intensité lumineuse d’une source I :
L’intensité lumineuse c’est la quantité d’énergie émise par une source dans une direction donnée ; elle permet de décrire comment l’ensemble du flux émis par une source se répartit dans l’espace dans une direction est le rapport entre le flux lumineux quittant la source et se propageant dans un élément d’angle solide contenant la direction et cet élément d’angle solide. Unité : candela (cd) [ cd =lumen /stéradian]

-Eclairement (E ) :
L’éclairement est le rapport du flux lumineux reçu par l’aire de la surface. I l permet de quantifier la lumière reçue par une surface. L’éclairement est indépendant de la nature de la surface , dépend de l’orientation de la surface par rapport à la source et inversement proportionnel au carré de la distance entre la source et la surface. Suivant la surface considérée, on parlera soit d’éclairement horizontal soit d’éclairement vertical. Unité : lux (lx) ; [ lx = lm/m²]]

-Luminance
La luminance d’une surface ou d’une source notée (L) traduit l’impression lumineuse perçue par un observateur regardant cette surface ou cette source. Elle dépend du pouvoir de réflexion de la surface et de la position de l’observateur par rapport à celle-ci. Unité : candela par m² ; (cd/m²).

-Flux lumineux noté ( F) :

Le flux lumineux c’est la quantité d’énergie émise par une source par unité de temps. Unité : lumen (lm)

-Puissance notée ( P ):

C’est la Puissance consommée par la lampe. Unité : watt (W)

-Efficacité lumineuse de l’installation notée (El) :
Efficacité lumineuse de l’installation est le rapport du flux lumineux émis par la source sur la puissance consommée, et caractérise le rendement du couple source-appareillage. Unité : lumen/ watt (lm/W).

-Rendu des couleurs noté ( IRC) :
Rendu des couleurs exprime le pouvoir pour une source de restituer correctement les couleurs éclairées. IRC varie de 0 à 100. Un indice élevé (> 80) indique un excellent rendu des couleurs mais se fait au détriment de l’efficacité lumineuse de la source.

-Température de couleur noté ( T°):
Temperature de couleur du corps noir qui émet un rayonnement ayant la même chromaticité que le rayonnement considéré. Cette temperature permet de quantifier la tonalité chaude ou froide de l’impression visuelle et de préciser le degré de coloration de la lumière émise. Lumière dite froide au-dessus de 3500°K favorisant les bleus et les verts et lumière dite chaude au-dessous de 3500°K favorisant les jaunes et rouges. Unité : °K

-Eblouissement :
L’éblouissement c’est la condition de vision dans lesquelles on éprouve une gène et/ou une réduction de l’aptitude à distinguer des objets par suite d’une répartition défavorable des luminances ou par suite de contrastes excessifs dans l’espace et dans le temps. La limitation d’éblouissement causé par l’installation s’exprime par le coefficient TI.

-Uniformité des luminances:
Il faut que la répartition de la luminance sur le revêtement soit uniforme pour qu’un obstacle se détache par silhouette quelles que soient sa position et la position de l’observateur. C’est cette uniformité qui procure visibilité et confort au conducteur. On distingue Ul et Um.

➤ uniformité de luminance moyenne (Um) :
Rapport de la luminance minimale à la luminance moyenne. Um permet d’apprécier l’impression de qualité de l’ensemble du revêtement considéré.
➤ uniformité de luminance longitudinale (Ul) :
C’est rapport de la luminance minimale à la luminance maximale dans l’axe des voies de circulation. Il y a donc autant d’Ul que d’axes de circulation. Par exemple, s’il y a 2 bandes, il ya 2 Ul.