La lumière naturelle joue sur le confort, la santé et l’humeur de l’homme, mais elle varie selon l’endroit où nous sommes. En architecture, celle-ci fait partie intégrante de la conception d’un bâtiment, elle apporte une plus-value.
Il y a différents types de lumière naturelle qui entrent dans un bâtiment, en voici quelques-uns :
- Lumière diffuse et uniforme (provenant d’ouvertures plus grandes et régulières, exemple : fenêtres en bandeau au pourtour d’un local)
- Lumière directe (provenant du rayon de soleil direct à l’endroit voulu au plancher ou sur une autre surface)
- Lumière zénithale (provenant du plafond tel un puits de lumière)
- Lumière réfléchie (provenant d’une surface quelconque et redirigée dans l’espace)
Que le bâtiment soit petit ou grand, il importe d’analyser tous les éléments de sa situation géographique. La lumière qui pénètre dans le bâtiment varie selon plusieurs facteurs :
- L’emplacement et l’orientation du bâtiment par rapport au soleil
- L’emplacement et la taille des fenêtres et des ouvertures
- Les saisons
- Le type de ciel
- Le dégagement autour du bâtiment
Tous ces facteurs sont en interrelations et permettent entre autres un meilleur rendement énergétique.
L’emplacement et l’orientation du bâtiment par rapport au soleil
Globalement, un des facteurs les plus influents est l’orientation du bâtiment par rapport au soleil. Non seulement sa lumière améliore le confort visuel des pièces, mais il améliore le rendement énergétique du bâtiment. Lors de la planification d’un nouveau projet, il faut d’abord se questionner sur la vocation du bâtiment et la façon dont il pourrait bénéficier des avantages de la lumière naturelle en tenant compte de sa situation et de celle du terrain.
Afin de profiter au maximum de la lumière du soleil, il importe de prioriser au sud les pièces de séjour, les grands halls et les escaliers principaux, entre autres. Les locaux orientés au nord sont souvent réservés pour les chambres, les locaux techniques et les escaliers de service par exemple.
L’emplacement et la taille des fenêtres et des ouvertures
L’emplacement et la taille des fenêtres et des ouvertures ont également un impact sur les besoins des pièces et des espaces intérieurs. En plus du confort visuel, ils permettent un contrôle du type d’éclairage désiré selon l’usage. Que la fenêtre se positionne au plafond (puits de lumière), au haut ou au centre du mur, la lumière qui entre dans le local diffère, ce qui crée un éclairage spécifique pour l’utilisation.
Les saisons
Les saisons y sont pour beaucoup dans la conception d’un bâtiment. En hiver, la position du soleil est d’environ 22° et en été d’environ 68°. Ce qui signifie qu’en hiver, le soleil est plus bas qu’en été. À cause de la variation des hauteurs du soleil tout au long de l’année, la lumière naturelle qui s’infiltre dans une ouverture n’est pas la même selon les saisons. Par exemple, pour une fenêtre au centre du mur, le soleil d’été pénètre moins directement dans les pièces, donc laisse davantage de zones ombragées aidant à contrôler la chaleur d’un espace donné. En hiver, au contraire, sa présence est plus imposante et importante et procure donc un réconfort aux usagers avec sa chaleur plus directe.
Encore une fois, l’utilisation de l’espace définit où on dispose des ouvertures.
Le type de ciel
La lumière naturelle varie beaucoup en fonction du couvert nuageux. Certaines journées sont ensoleillées, d’autres, un peu ou très nuageuses, créant des variations sur la diffusion de la lumière. Il ne faut pas oublier la lumière nocturne également. Sous un ciel étoilé avec une belle lune, elle apportera une lumière magnifique dans un espace tel qu’une verrière par exemple.
Ces différents ciels changeront l’ambiance à l’intérieur d’un bâtiment.
Le dégagement autour du bâtiment
Pour profiter de toute cette belle lumière, le jour comme la nuit, il faut voir quel est le dégagement disponible autour du bâtiment. Si celui-ci se trouve dans un secteur urbain ou en forêt, la percée de la lumière naturelle du soleil sera difficile. Il faut alors user d’imagination lors de la conception et de l’implantation architecturales du bâtiment pour permettre le plus possible à la lumière de s’y infiltrer. Toutefois s’il se trouve en campagne, ou dans une clairière, il est plus facile de travailler le bâtiment dans son environnement afin qu’il profite le plus possible de cette lumière.
Certains bâtiments ont été conçus spécifiquement (souvent dans un lieu destiné et dans un but précis). Dans ce genre de projet, il est possible de jouer avec l’éclairage du jour afin d’exploiter cette lumière naturelle. Cet effet définit beaucoup l’endroit et marque le passage des visiteurs.
Nous n’avons qu’à penser entre autres à la chapelle Notre-Dame du Haut, de Ronchamp en France, par Le Corbusier construite en 1955. Ses jeux de lumière à travers les vitraux sont mémorables. Ces ouvertures déterminent un aspect architectural important de la chapelle tellement que sa relation extérieur-intérieur se traduit comme étant un musée. L’ambiance créée par ces percées apporte un sentiment de paix et de sérénité peu importe ses croyances.
Nous pouvons faire beaucoup avec la lumière naturelle. Toutefois, dans une journée de 24 heures, il est difficile de combler tous les besoins en éclairage requis dans un bâtiment, c’est pourquoi on utilise la lumière artificielle. Elle devient essentielle pour des tâches particulières de bureau par exemple, ou encore pour les activités en soirée. Cet éclairage est un support à la lumière naturelle le jour et a une fonction utilitaire et spécifique la nuit.
Finalement, on pourrait dire que la conception d’un bon design d’éclairage se fonde tout d’abord sur une utilisation adéquate de la lumière naturelle. Elle y est pour beaucoup dans le confort de l’usager, apporte une valeur ajoutée et contribue à un rendement énergétique plus efficace du bâtiment.