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La lumière naturelle, un moyen d’attirer les employés dans le patio au bureau

À l’aide de SketchUp et de quelques extensions, nous allons découvrir comment la lumière du soleil parvient dans votre patio au bureau et comment optimiser la conception de votre patio pour bénéficier d’une lumière naturelle au bureau optimale.

SketchUp optimise la conception de votre cour pour une lumière naturelle optimale

Quelles extensions allons-nous utiliser ?

Nous allons utiliser quelques extensions GRATUITES, mais aussi une extension payante disponible sur Extension 3D Warehouse : 

  1. Sefaira
  2. Curic Sun
  3. V-Ray

Qu'est-ce que nous essayons de faire ici ? ?

Nous allons découvrir, et optimiser, les éléments suivants : 

  1. Les moments où votre patio est éclairé par la lumière naturelle
  2. Les endroits où votre patio est éclairé par la lumière naturelle
  3. La quantité de lumière naturelle qui éclaire votre patio

OBJECTIF :  disposer d’un patio qui bénéficie d’un bon éclairage naturel durant les heures d’occupation du bâtiment. Ce patio doit être visible de l’intérieur du bureau tout en constituant un espace confortablement éclairé pour que les employés puissent s’y rassembler. 

Alors, jetons un coup d’œil à votre patio.

Configuration de votre modèle  

Assurez-vous d'avoir tous les contextes pertinents dans votre modèle. Cela inclut les bâtiments, le terrain et le paysage autour de votre site, lesquels affecteront la façon dont la lumière du soleil frappe votre bâtiment.  Vous pouvez obtenir des modèles de contexte et d’emplacement auprès de services tels que PlaceMaker et CADMAPPER.

Configuration du modèle SketchUp

Et n'oubliez pas de le géolocaliser pour que le soleil se déplace avec précision dans votre ciel.  Pour information, ce bureau est situé en plein cœur de Midtown à Atlanta.
 

SketchUp géolocalise le mouvement du soleil

De combien d’heures d’ensoleillement direct mon patio reçoit-t-il tout au long de l’année ?

Pour le savoir, nous allons utiliser l’extension Sefaira.  N’oubliez pas de regrouper votre bâtiment séparément des autres et de travailler à l’intérieur de ce groupe.  Il y a deux étapes principales :

  • Vérification de vos entités
  • Configuration des questions d’analyse, dates et heures

Vérification de vos entités

Analyse de la lumière du jour de Sefaira

Assurez-vous de marquer le sol que vous voulez analyser

Question d’analyse - Est-ce que le patio reçoit au moins trois heures d’ensoleillement direct entre 9 h 00 et 17 h 00 tout au long de l’année ? (Et à quel endroit ?)

Sefaira Daylight Analysis

Ceci est le pourcentage de jours de l’année pendant lesquels le patio bénéficie d’au moins trois heures d’ensoleillement direct entre 9 h 00 et 17 h 00.  C’est plutôt une bonne nouvelle. Cependant, ça ne relie pas le où et le quand.

Où puis-je obtenir au moins trois heures de lumière directe dans mon patio chaque mois ?

 



 Sefaira Daylight Analysis

Sefaira Daylight Analysis

Sefaira Daylight Analysis

Eh bien, il semblerait qu’à ce stade, votre patio ne reçoit pas assez de lumière naturelle.  Ce patio de bureau est peut-être parfait pour faire pousser des champignons, mais pas vraiment pour garantir la santé des employés.  Voici ce qui se passe : 

  • Pendant quatre mois de l’année, le patio n’a bénéficié d’AUCUNE lumière directe !  
  • Il n’en a reçu que très peu pendant deux autres mois 
  • Une de ses extrémités semble être davantage exposée à la lumière naturelle

Attends, ça veut dire quoi en fait ? Où et quand exactement je reçois la lumière que je reçois, et à quoi cela ressemble-t-il ?

Nous allons utiliser l'extension Curic Sun pour y parvenir.  Curic Sun crée un énorme diagramme de la course du soleil sur votre site et automatise le mouvement du soleil sur celui-ci.  Il y a deux choses auxquelles prêter attention : 

  • Réglez la taille de votre globe à une échelle raisonnable (2x constituait une bonne solution pour le modèle actuel)
  • Faites correspondre le centre du soleil au centre de votre patio

Nous allons ensuite observer le mouvement du soleil à un moment particulier, sur toute l’année. Par exemple, en prenant pour référence la course du soleil, quel en sera l’effet à 9 h 00 tous les jours de l’année ?

Résultats de l’observation : à 9 h 00 du matin, le patio ne reçoit quasiment pas de lumière directe, quel que soit le moment de l’année. Le moment où l’on s’en rapproche le plus est vers le mois de juin. 

Analyse de la lumière du jour de Sefaira

PARFAIT !  Poursuivons ainsi pour chaque heure comprise entre 9 h 00 et 17 h 00.

Analyse de la lumière du jour de Sefaira

 

RÉSULTATS : l’heure est venue de remettre en question le design initial. En effet, votre patio ne reçoit pas la lumière voulue, ni au bon endroit ni au bon moment.

C'est le moment de la conception ! Exécutez le processus ci-dessus sur plusieurs itérations de votre patio ; cela permettra d’identifier une configuration qui donne de meilleurs résultats quant à la disponibilité de lumière naturelle au bureau.  Vous constaterez que de nombreuses options sont intéressantes, mais que certaines fonctionnent mieux que d’autres mais les données de toutes ces options sont inestimables.

J’en ai trouvé une qui fonctionne mieux : surélever le patio de quelques étages tout en supprimant un étage du bâtiment. 

Cela permet de bénéficier de davantage de lumière naturelle au cours de l’année.

Ces étapes ont fait progresser le design à grande vitesse :   mon patio reçoit la lumière voulue aux moments opportuns.  Mais la lumière est-elle trop intense ? Et comment gérer le trop-plein de lumière frappant le côté nord du patio ?

 Bravo pour le travail de conception du patio.  Voici un exemple d'étude d'ombre SketchUp à midi :

SketchUp sample shadow study at noon

Il y a un point lumineux sous la lucarne.  A quoi cela ressemble-t-il en couleur ?

Étude d'ombre de l'échantillon SketchUp à midi

Ça a l'air super !  En revanche, il semblerait que la lumière soit trop vive et le contraste trop important.  Exécutons un rendu photo-réaliste dans V-Ray pour voir ce que cela DONNERAIT. 

Étude d'ombre de l'échantillon SketchUp à midi

Le contraste est très prononcé, sachant que nous avons éteint toutes les lumières du bâtiment pour nous intéresser UNIQUEMENT à la lumière du jour.  Quels SONT les niveaux d’éclairage réels en lux ? N'oubliez pas qu’une journée ensoleillée correspond à environ 10 000 lux, tandis que la lumière directe du soleil par temps chaud et clair correspond à environ 100 000 lux.  Nous partons du principe qu'il s'agit d'un jour très lumineux avec un ciel clair CIE pour avoir une idée de ce à quoi ressemblera le pire, et nous utilisons le module d'analyse de l'éclairage de V-Ray pour ce faire.

Étude d'ombre de l'échantillon SketchUp à midi

Nous avons environ 8 000 lux dans la zone bleue et environ 75 000 lux dans la zone rouge ; c’est encourageant, mais pas totalement satisfaisant. Nous avons besoin d'un peu plus d'ombre pour corriger cette situation. Pour cela, ajoutons un élément naturel…

Étude d'ombre de l'échantillon SketchUp à midi

Qui ressemble à cela…

Étude d'ombre de l'échantillon SketchUp à midi

 

Et dont voici l’effet…

Étude d'ombre de l'échantillon SketchUp à midi

L’arbre ombragera également la partie nord du patio lorsque le soleil s'y déplacera pendant la journée, de sorte qu’au moins 50 % du patio soit ombragé en permanence.

Maintenant que vous avez conçu votre patio pour une lumière du jour optimale, imaginez ce que vous pouvez faire ensuite !

Merci pour votre attention, et bonne conception !

A propos de l'Auteur

Hariharan possède une expérience exhaustive dans le domaine des bâtiments à hautes performances. Il a aussi bien aidé des membres de sa famille à choisir la bonne taille de climatiseur de fenêtre pour leurs chambres que réalisé des audits énergétiques de niveau 3 pour l’ASHRAE (Société américaine des ingénieurs en chauffage, réfrigération et climatisation).

Profile Photo of Hariharan Natarajan CEM, LEED AP (BD+C) {FRENCH}