Guide détaillé des solutions d'éclairage public

Saviez-vous que l'éclairage public peut représenter une part importante de10-38%Quelle part de la facture énergétique totale d'une ville représente le coût de l'énergie ? C'est un chiffre important qui peut être réduit de 50 % à 80 % grâce à une utilisation judicieuse des solutions énergétiques.solution d'éclairage publicPar exemple, la ville de Los Angeles a réduit sa consommation d'énergie pour l'éclairage public de63%en optant pour un éclairage public à LED. Ce n'est là qu'un des nombreux avantages offerts par les lampadaires modernes à LED.

Ce guide détaillé explore les solutions d'éclairage public modernes et performantes, conçues pour optimiser l'efficacité opérationnelle, renforcer la sécurité, faciliter la maintenance et améliorer la visibilité. Il en présente les caractéristiques techniques et les différents types disponibles. De plus, il propose un guide étape par étape pour moderniser votre infrastructure d'éclairage existante.

Quels aspects comprennent les solutions d'éclairage public ?

La première étape consiste à s'assurer que le fournisseur que vous vous apprêtez à choisir pour le projet d'éclairage public propose des fonctionnalités modernes. Le fabricant de lampadaires doit disposer d'une technologie éprouvée, prenant en compte les aspects suivants :

♦ Luminaires

Le luminaire est l'élément le plus crucial d'un système d'éclairage public. Il exige une attention toute particulière et une évaluation minutieuse. Un luminaire constitue l'unité d'éclairage complète. Commençons par le démonter :

●Source lumineuse

C'est l'élément qui convertit l'électricité en lumière. Les systèmes d'éclairage traditionnels utilisent des lampes à sodium haute pression, des lampes aux halogénures métalliques ou des tubes fluorescents pour produire de la lumière. Ces lampes sont peu efficaces (60 à 90 lm/W) et gaspillent de l'énergie sous forme de chaleur. La source lumineuse moderne et la plus récente est la puce LED. Les puces LED sont très efficaces (≥ 140 lm/W) et ont une durée de vie exceptionnellement longue, de 50 000 à 100 000 heures, selon le fabricant. Philips (Lumileds), Cree et Samsung fabriquent les meilleures puces LED. Avant d'acheter un produit, vérifiez son flux lumineux (en lumens) et son efficacité.

●Logement

Tous les composants électroniques, y compris la puce LED, le circuit de commande, le système de contrôle et le câblage, sont logés dans le boîtier. Les conditions climatiques difficiles auxquelles les lampadaires peuvent être exposés peuvent endommager les composants internes si le boîtier n'offre pas une protection adéquate. Il est donc essentiel que le boîtier assure une protection contre les infiltrations et les chocs.

Un boîtier IP66 offre généralement une protection complète contre la poussière et résiste aux fortes pluies et aux jets d'eau. Un boîtier IK10 est adapté aux chocs, car il peut résister à un impact de 20 joules (équivalent à la chute d'un objet de 5 kg d'une hauteur de 40 cm). Il protège les luminaires du vandalisme, des chocs accidentels et des agressions environnementales.

●Conducteur

Pour la stabilité d'un système d'éclairage, les drivers jouent un rôle essentiel. Des drivers de qualité inférieure peuvent provoquer des scintillements, réduire la durée de vie des LED et engendrer des fluctuations sur le réseau électrique. Un driver doit être fiable, présenter un facteur de puissance élevé (PF ≥ 0,95), une protection contre les surtensions et être compatible avec les systèmes de contrôle intelligents modernes. Mean Well (drivers MW), Philips Xitanium et Inventronics sont des marques reconnues et fiables dans le domaine des drivers.

♦Pôleset montage

Le choix du poteau et du type de fixation dépend de l'emplacement où le lampadaire sera installé.

Types de poteaux

• Poteaux ronds coniques :Idéal pour les autoroutes et les routes, offrant une forte résistance au vent.
• Poteaux octogonaux :Haute résistance structurelle et hauteurs de montage (10-14 m)
• Poteaux tubulaires en acier :Économique et facile à installer sur les routes rurales et secondaires.
• Poteaux décoratifs :Des cimes ornementales idéales pour les parcs, les jardins et les allées.
• Mâts de grande hauteur :Hauteur de 20 à 40 m adaptée aux stades, aux ports et aux places publiques
• Pôles solaires :Pour l'éclairage hors réseau comme les lampadaires solaires CHZ (par exemple, IST9, DST2)

Styles de montage

• Montage sur le dessus/sur le côté (standard) :Inclinaison réglable (0°–15°) pour optimiser la distribution de la lumière
• Montage sur poteau supérieur :Utilisé pour l'éclairage décoratif et de jardin
• Support à un seul bras :Convient aux routes ou chemins à voie unique.
• Support à double bras :Des routes ou autoroutes plus larges, couvrant les deux côtés.
• Supports muraux :Fixé à un bâtiment
• Cadres de montage pour mâts de grande hauteur :Grands poteaux utilisés dans les aéroports, les stades et les zones industrielles

♦Commandeset systèmes de gestion

Pour la gestion urbaine, la capacité à contrôler le système d'éclairage et à générer des rapports peut s'avérer cruciale pour obtenir des informations précieuses. Les systèmes d'éclairage modernes à LED dotés de commandes intelligentes offrent les fonctionnalités suivantes :

• Photocellule:Les lumières s'allument automatiquement au crépuscule et s'éteignent à l'aube.
• Gradation intelligente :La gradation basée sur le timing et sur des capteurs permet de réduire la consommation d'énergie.
• Capteurs de mouvement :Capteurs à micro-ondes ou à infrarouge passif (PIR) pour contrôler l'intensité lumineuse.
• Gestion de l'énergie solaire (contrôleurs MPPT) :Système de suivi du point de puissance maximale pour une efficacité de charge accrue (jusqu'à 30 % supérieure à celle du PWM). Autonomie de la batterie prolongée par temps nuageux ou pluvieux.
• Surveillance à distance et intégration de l'IoT :Intégration à une plateforme de ville intelligente. Inclut également la mise en marche/arrêt à distance, la variation d'intensité lumineuse, la surveillance en temps réel de la consommation d'énergie, la détection des pannes et les alertes.

Comment choisir une solution d'éclairage public pour différentes routes 

Comme nous l'avons mentionné précédemment, voici quelques exemples d'applications des différents types d'éclairage. Examinons ces applications en détail et rassemblons toutes les informations afin de proposer une configuration d'éclairage recommandée pour une application spécifique.

1.Éclairage routier

En fonction du trafic nocturne et du type de route, le choix du lampadaire LED est aisé. Voici différents types de routes et leurs besoins en éclairage :

• Rues résidentielles :
  Selon l'Illuminating Engineering Society (IES), les distributions lumineuses de type II et III peuvent convenir à certaines configurations de rues résidentielles, en fonction de la largeur de la chaussée, de la position des luminaires et de l'espacement des poteaux. Il convient de vérifier la distribution appropriée au regard des exigences du projet et des données photométriques du luminaire afin de garantir une couverture adéquate de la chaussée et une uniformité d'éclairage.À titre indicatif, des lampadaires LED de 20 à 60 W, montés sur des poteaux de 5 à 8 m, peuvent être envisagés pour les rues résidentielles étroites et les trottoirs. Toutefois, la puissance et la hauteur d'installation définitives devront être déterminées en fonction de la largeur de la chaussée, de l'espacement des poteaux, des niveaux d'éclairage requis et des performances photométriques du luminaire.
• Routes principales : 

  Pour les routes larges à fort trafic, il est conseillé d'envisager des hauteurs d'installation de 8 à 12 m et des luminaires à puissance plus élevée. La puissance requise et la répartition de la lumière dépendent du nombre de voies, de la largeur de la route, de l'espacement des poteaux et des performances d'éclairage visées. Les répartitions de type II, III ou IV peuvent être évaluées en fonction de la configuration d'installation et de la couverture lumineuse latérale ou frontale requise.

• Autoroutes : 

  Pour certains projets autoroutiers, des luminaires d'une puissance de 100 W ou plus et des hauteurs de montage de 12 à 20 m peuvent servir de références préliminaires. Toutefois, la puissance seule ne détermine pas l'éclairage de la chaussée. Les concepteurs doivent évaluer le flux lumineux des luminaires, la distribution optique, l'espacement des poteaux, la géométrie de la chaussée et les normes d'éclairage applicables afin d'obtenir la visibilité et l'uniformité requises. Les distributions de type IV ou V peuvent être envisagées pour les configurations appropriées, sous réserve de vérification par des calculs photométriques.

Produit recommandé : lampadaires solaires CHZ-ST44, CHZ-IST9, CHZ-ST29 ou CHZ-DST2

2.Allées piétonnes et pistes cyclables

Pour les allées piétonnes et les pistes cyclables, l'éclairage doit assurer une visibilité suffisante et un environnement visuel confortable, tout en minimisant l'éblouissement et les fuites de lumière inutiles. Des luminaires décoratifs en tête de poteau ou des installations sur mât à bras unique, d'une hauteur de montage d'environ 3 à 5 m, peuvent convenir à certains chemins, selon leur largeur, leur environnement et l'espacement des poteaux.

Les luminaires de 20 à 40 W peuvent servir de référence initiale, mais la puissance requise doit être déterminée en fonction du niveau d'éclairage souhaité et des performances optiques du luminaire. Les distributions de type I ou II peuvent être envisagées pour les faisceaux étroits ou les configurations linéaires, selon la position de montage et la surface à éclairer. Une température de couleur plus chaude, par exemple entre 3 000 et 4 000 K, peut également être envisagée lorsque le confort visuel et l'harmonie avec l'environnement résidentiel sont primordiaux.

Il convient de vérifier l'agencement final afin de déceler les zones d'ombre, l'uniformité de l'éclairage, l'éblouissement et la diffusion de la lumière hors du chemin. Ceci permet de s'assurer que l'éclairage offre une visibilité utile sans simplement augmenter la luminosité.

Privilégiez un éclairage de faible intensité qui assure la sécurité sans provoquer d'éblouissement.

Produit recommandé : lampadaires solaires CHZ-IST9 ou lampes de jardin CHZ-GD30B

3.Parkings et grands espaces

L'éclairage doit couvrir une vaste zone. Il est essentiel à la sécurité des parkings et des grands espaces. On utilise généralement des mâts coniques ou de grande hauteur, de 8 à 15 m pour les parkings et jusqu'à 20 à 30 m pour les très grands terrains. Les luminaires peuvent être montés sur des supports à un, deux ou plusieurs bras, ou sur des anneaux de fixation pour une couverture à 360°. Une puissance de 100 W à plus de 250 W est adaptée à un parking. Les distributions lumineuses de type IV et V sont également recommandées pour une répartition uniforme de la lumière et une réduction des zones d'ombre.

Produit recommandé : projecteur CHZ-FL27 et projecteur de stade CHZ-FL43

4.Éclairage architectural/décoratif

Pour des applications décoratives ou architecturales, il n'est pas nécessaire d'utiliser des lampadaires LED haute puissance. Un luminaire de 15 à 50 W à distribution de type I ou II suffit. Généralement, les supports sur poteau ou muraux conviennent à ces applications. Des projecteurs à faisceau étroit et à température de couleur chaude feront parfaitement l'affaire.

Produit recommandé : Lampes de jardin CHZ-GD30B/GD35A

Comment déterminer l'espacement, la hauteur de montage et la distribution de la lumière des lampadaires

L'espacement, la hauteur d'installation et la répartition de la lumière des lampadaires doivent être planifiés conjointement. Un mât plus haut peut permettre un espacement plus important, mais le résultat dépend également de la conception optique du luminaire, de son flux lumineux, de son emplacement et de la largeur de la chaussée. L'objectif est d'assurer un éclairage uniforme sur la zone requise, sans créer de zones d'ombre, d'éblouissement excessif ni de fuites lumineuses indésirables.

◁ Choisissez la hauteur de montage en fonction de la largeur et de la configuration de la route

La hauteur d'installation influe sur la façon dont la lumière atteint la chaussée et sur la zone de diffusion. Les rues résidentielles étroites et les voies piétonnes peuvent utiliser des poteaux plus courts, tandis que les routes plus larges et les grands axes nécessitent souvent des poteaux plus hauts pour éclairer davantage de voies.

La largeur de la chaussée n'est qu'un élément à prendre en compte. Les trottoirs, les terre-pleins centraux, les bâtiments avoisinants, l'emplacement des poteaux et la répartition de la lumière du luminaire influent également sur la hauteur requise. Un poteau plus haut n'améliore pas automatiquement l'éclairage ; le luminaire doit impérativement assurer un éclairage suffisant de la zone visée.

À titre indicatif, l'article existant mentionne des hauteurs d'installation de 5 à 8 m pour les rues résidentielles, de 8 à 12 m pour les artères urbaines et de 12 à 20 m pour les autoroutes. Ces valeurs peuvent servir de référence initiale pour la planification, mais la hauteur définitive devra être déterminée en fonction du tracé de la route, des critères d'éclairage applicables et des calculs photométriques.

◁ Estimer l'espacement des pôles, puis vérifier l'uniformité

En règle générale, on estime l'espacement des poteaux à environ 2,5 à 3 fois leur hauteur de montage. Par exemple, pour un projet prévoyant des hauteurs de montage de 10 m, on obtient ainsi une estimation initiale d'espacement de 25 à 30 m. Lightmart précise qu'il s'agit d'une recommandation générale et non d'une exigence fixe pour chaque route.

L'espacement optimal dépend de la largeur de la route, de la puissance des luminaires, de la distribution optique, de la disposition des poteaux et des performances d'éclairage requises. Un espacement excessif peut créer des zones d'ombre entre les poteaux, tandis qu'un espacement trop faible peut augmenter les coûts d'installation et engendrer un éclairage inégal si la conception est mal pensée.

La disposition des poteaux est également importante. Un placement d'un seul côté peut convenir à certaines routes étroites ; un placement en quinconce permet de mieux répartir la lumière sur les routes plus larges ; et un placement de part et d'autre peut être envisagé pour les routes plus larges. Il s'agit de points de départ et non de règles strictes liées à des limites universelles de largeur de route. La disposition finale doit être vérifiée en fonction de la géométrie du site et des besoins réels en éclairage.

◁ Adapter la répartition de la lumière à la géométrie de la route

La distribution de la lumière détermine la direction du faisceau d'un luminaire. La classification IES de type I à V décrit différents schémas de distribution lumineuse pour l'éclairage des routes et des zones. En général, le type I est associé aux voies étroites, les types II et III à différentes configurations de routes, le type IV à une distribution frontale près d'un bord, et le type V à une couverture large et multidirectionnelle. Le choix du type approprié dépend de l'emplacement du luminaire et de la zone à éclairer.

Par exemple, un luminaire installé en bordure de route devra peut-être éclairer toute la chaussée. Un luminaire près d'une limite de propriété devra peut-être limiter le contre-jour et la lumière qui déborde sur le terrain voisin. Pour un îlot central ou un espace ouvert, une diffusion plus large sera peut-être plus appropriée.

Ces descriptions sont des références générales et non des règles fixes applicables à toutes les applications. Lors de la comparaison de produits, il convient de vérifier la classification de distribution utilisée. Les types de distribution routière IES ne doivent pas être confondus avec les classifications de faisceau NEMA, qui décrivent un système différent.

◁ Vérifier le tracé à l'aide de données photométriques

Avant de finaliser un plan d'éclairage public, utilisez le fichier photométrique IES ou LDT du luminaire sélectionné dans un logiciel de conception d'éclairage. Le modèle doit refléter les dimensions réelles de la chaussée, la hauteur de montage, l'espacement des poteaux, l'orientation des luminaires et les critères pertinents du projet. Une puissance nominale ou un flux lumineux nominal ne permettent pas, à eux seuls, de déterminer si un plan assurera une couverture adéquate.

Vérifiez l'éclairement moyen et minimal calculé, l'uniformité de l'éclairage, l'éblouissement et la diffusion de la lumière, le cas échéant. Portez une attention particulière aux points situés entre les poteaux adjacents et le long des bords de route, où l'éclairage peut être insuffisant. Augmenter la puissance peut rendre les zones directement sous les luminaires plus lumineuses sans pour autant corriger le faible éclairage entre eux.

Pour les routes nécessitant une évaluation basée sur la luminance, utilisez les critères d'éclairage routier applicables plutôt que de vous fier uniquement à l'éclairement. Si les résultats ne répondent pas aux exigences du projet, ajustez l'espacement des poteaux, la hauteur de montage, la répartition des luminaires ou l'angle d'orientation, puis relancez le calcul.

La meilleure configuration n'est pas forcément celle qui comporte le moins de poteaux ou les luminaires les plus puissants. C'est celle qui répond aux exigences d'éclairage du projet en assurant une uniformité appropriée et une diffusion de la lumière maîtrisée.

Qu'est-ce qu'un lampadaire intelligent ?

Composants essentiels d'un système d'éclairage public intelligent

Les systèmes d'éclairage public intelligents sont composés de composants préinstallés. En tant qu'acheteur, vous devriez prêter attention aux points suivants :

• Capteurs intégrés (de proximité, soniques et solaires)
• Contrôleurs
• Communication (Zigbee, LoRa, cellulaire)
• Système de collecte et de diffusion des données

Avantages de l'éclairage public intelligent

• Réduction des coûts : Rapports de site détaillés pour optimiser la luminosité de l’éclairage ou programmer les heures d’allumage/d’extinction.
• Sécurité renforcée : Capteurs de coups de feu et capteurs de proximité pour une sécurité accrue.
• Intégration des villes intelligentes : Intégration avec d’autres projets, comme les programmes de surveillance, afin d’améliorer la visibilité dans les zones de conflit.

Processus de modernisation de l'éclairage public existant

Si vous travaillez dans la gestion municipale et souhaitez moderniser l'éclairage public, vous pouvez suivre ces grandes étapes comme guide. Ces phases permettent de mener à bien le projet et garantissent efficacité et résultats prometteurs.

Étape 1 : Audit et évaluation

La première étape consiste à analyser l'infrastructure existante afin de déterminer la meilleure approche. Répondez aux questions suivantes :

• De quel type d'infrastructure disposons-nous actuellement ?
• Avons-nous besoin de nouveaux poteaux ?
• Des rénovations du câblage électrique sont-elles nécessaires ?
• Vous visez la durabilité et les systèmes d'éclairage intelligents ?

Scène2 : Planification et conception

À ce stade, une fois votre objectif défini, commencez à analyser les solutions possibles. Demandez des devis en fonction du cahier des charges fourni. Pour calculer le nombre de luminaires nécessaires, déterminez la longueur totale de la zone à éclairer et divisez-la par l'espacement recommandé entre les poteaux. Calculez le nombre de luminaires requis pour votre projet, tenez compte des coûts d'intégration et sélectionnez les produits adaptés à votre situation géographique. Certaines marques, comme CHz Lighting, proposent une solution complète, en restant à votre disposition et en vous accompagnant à chaque étape du processus.

Scène3 : Mise en œuvre progressive

Dans un premier temps, concentrez-vous sur l'éclairage public des zones présentant des dysfonctionnements, une forte circulation ou un taux de criminalité élevé, afin d'optimiser les bénéfices pour les usagers. Le projet n'en sera que plus efficace. Une fois les zones critiques équipées, vous pourrez étendre l'installation aux zones résidentielles pour une transition en douceur. Après l'installation, procédez à la mise en service du système d'éclairage. Réalisez des tests de conception couvrant tous les aspects du système. Assurez-vous que l'ensemble du projet fonctionne de manière intégrée et conformément aux spécifications.

Scène4 : Gestion continue

Enfin, configurez l'ensemble du système d'éclairage public à l'aide du logiciel. Ajustez et mettez à jour vos paramètres en fonction des données recueillies par les capteurs sur site. Utilisez le logiciel pour surveiller, contrôler et maintenir le nouveau système à distance.

FAQ

1. Comment les solutions d'éclairage public peuvent-elles réduire la pollution lumineuse ?

L'utilisation de solutions d'éclairage public équipées de détecteurs de proximité et de variateurs d'intensité permet de réduire considérablement la pollution lumineuse. En l'absence de circulation ou de piétons, l'intensité des luminaires diminue, minimisant ainsi la pollution lumineuse. De plus, un éclairage conforme aux normes IESNA concentre la lumière au sol au lieu de la diffuser, évitant ainsi de perturber le sommeil des riverains.

2Comment calculer la luminosité, ou les lumens, nécessaires à l'éclairage public ?

Vous pouvez calculer la luminosité (lumens) nécessaire à l'éclairage public en multipliant l'éclairement requis (lux) × la surface à éclairer (m²), par exemple : si une rue résidentielle nécessite 10 lux et que la surface de la chaussée est de 200 m², alors le nombre total de lumens nécessaires = 10 lux × 200 m² = 2 000 lumens.

3Est-il possible de moduler l'intensité de l'éclairage public en fonction du trafic ?

Oui, les solutions d'éclairage public équipées de capteurs de proximité, de drivers compatibles avec la gradation et d'une puce LED peuvent adapter leur luminosité en fonction du trafic. Des solutions d'éclairage comme le CHz IST9/DST2 peuvent réduire leur luminosité jusqu'à 30 % de leur valeur maximale, ce qui rend le système écoénergétique.