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Human Centric Lighting : l’éclairage centré sur l’humain

Comment l'éclairage prend en compte l’humain au-delà de la vision ? Tendance Human Centric Lighting dans l'éclairage intérieur, vers le bien-être au travail.
par Vincent Laganier7 juin 2018

La qualité des ambiances lumineuses intérieures inclut désormais la notion d’inconforts visuels. Au même titre que la qualité de l’air, elle devient un sujet de santé publique qui :

  • prend en compte des besoins différenciés selon l’âge ou l’état de la vision,
  • apporte du bien-être en s’adaptant aux moments de la journée de travail,
  • favorise les rythmes biologiques…

Autant de nouvelles pistes qui s’ouvrent et dont les avancées sont rapides.

Human Centric Lighting

C’est ce que les fabricants de matériels d’éclairage nomment avec un anglicisme : Human Centric Lighting. En français, l’éclairage centré sur l’humain. Elle permet de faire varier tous ces paramètres de manière contrôlée. Les premières études sur le sujet ont été réalisées en 1986 par le département de l’énergie aux Etats-Unis sous l’acronyme SEL : Spectrally Enhanced Lighting. Depuis, toute une littérature scientifique a vu le jour, notamment à travers des expérimentations, principalement conduites en Europe du Nord.

Eclairage de votre vie, nuit et jour – Variation des températures de couleur et de l’amplitude du soleil dans le ciel sur l’horizon © Zumtobel

La lumière, source de bien-être

Au-delà de ces utilisations de la lumière dans le domaine médical, il a semblé logique d’explorer des pistes pour utiliser les effets non visuels de la lumière sur l’homme. Objectif : améliorer le bien-être au travail, la santé et la performance cognitive des salariés et usagers. Ce qui a été rendu possible par la combinaison des effets visuels, biologiques et émotionnels.

La lumière naturelle permet d’obtenir ces effets sur la régulation des fonctions biologiques de l’organisme suivant un rythme circadien, avec un cycle de 24 heures. La mélatonine – dite hormone du sommeil – régule ce rythme biologique au-delà de la simple alternance veille/sommeil.

Eclairage circadien © Rfw-da, licht.de, Wikipedia

Le troisième système de capteurs photo-sensitifs de l’œil humain est une découverte récente en 2002 des cellules ganglionnaires rétiniennes. Elle a permis de mieux comprendre l’interaction entre la lumière et le pilotage de nos fonctions biologiques par le cerveau, notamment à travers des mécanismes de production chimique interne à notre organisme.

Jusqu’au début du siècle dernier, la très grande majorité de la population passait plus d’après une estimation 90 % de son temps exposée à la lumière naturelle. Aujourd’hui, avec le développement vertigineux de l’urbanisation et des activités non agricoles, c’est plus de 90 % de notre temps qui est passé à l’intérieur de bâtiments.

Principaux concepts lumière

Aujourd’hui, deux principaux concepts lumière sont utilisés pour moduler les rythmes circadiens :

  • Synchronisation avec le jour : éclairage de bureau, des lieux de santé, d’éducation pour augmenter l’attention des utilisateurs

Concept lumière A : synchronisation avec le jour © Rfw-da, licht.de, Wikipedia

  • Activation : éclairage avec un système de luminothérapie contre la dépression saisonnière en hiver ou pour re-synchroniser du décalage horaire comme le travail de nuit ou  le jetlag.

Concept lumière B : activation © Rfw-da, licht.de, Wikipedia

La lumière soigne les rythmes circadiens

Plusieurs études réalisées par des fabricants de matériel d’éclairage, en partenariat avec des instituts de santé, ont montré les bénéfices d’un éclairage chronobiologique chez les personnes atteintes de dépression saisonnière, Seasonal Affective Disorder : SAD. Elle est causée par la baisse de la lumière du soleil en hiver. Pour traiter la dépression saisonnière, la luminothérapie consiste alors à exposer les personnes à des niveaux d’éclairement élevés.

Lampe de luminothérapie Energy Up © Philips

La lumière, et plus particulièrement la reproduction du rythme circadien, peut également contribuer à améliorer la qualité du sommeil. Elle pourrait aussi réduire les symptômes d’anxiété des patients atteints de maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer.

Human Centric Lighting – Centre de la mémoire, hopital Saint Augustinus, Neuss, Allemagne © Osram

Eclairage centré sur l’humain et gradation

Dès lors qu’une installation d’éclairage prend en compte les besoins des utilisateurs, plusieurs niveaux de complexité peuvent être distingués. Ainsi, un système Human Centric Lighting prend en compte deux paramètres :

  • variation de l’intensité de la lumière,
  • variation de la température de couleur.

Variation de l’intensité de la lumière

D’abord, dès que les capteurs de luminosité détectent des apports insuffisants de lumière du jour, l’éclairage artificiel prend le relais automatiquement. Disponible depuis longtemps, la variation de l’intensité devient à portée de main grâce à l’électronique et au LED. Elle permet d’ajuster les niveaux d’éclairement aux moments de la journée ou à l’activité : réunion, présentation, travail sur écran, écriture, lecture…

Human Centric Lighting – Ecole maternelle Jean Carrière, Nîmes – Photo : Jérôme Ricolleau

Variation de la température de couleur

Ensuite, soit en fonction des préférences de chacun, soit selon le rythme de la lumière naturelle, l’éclairage artificiel varie en température de couleur :

  • ambiances chaudes le matin : environ 2 700 K à 3 000 K
  • ambiances plus froides au fur et à mesure qu’on se rapproche de midi : 5 000 K à 6 000 K
  • ambiances chaudes des tonalités de lumière de nouveau le soir.

Application smartphone : MyLights Tunable, ambiance lumineuse à droite, simulation de la lumière du jour au centre, éclairage dynamique personnalise à gauche © Regent

“Si l’on compare les installations actuelles en éclairage de bureaux par rapport à la lumière naturelle, il manque principalement la variation de l’intensité lumineuse et de la température de couleur au fil de la journée” explique le Syndicat de l’éclairage. “Force est de constater que nos préférences en matière d’éclairage varient souvent en fonction de l’âge, des horaires et des tâches à accomplir mais les utilisateurs expriment tous un même besoin : pouvoir adapter l’intensité et la température de couleur à chacun, au moment voulu”. Et de plus en plus. A l’heure du tout, tout de suite, grâce au téléphone portable et à Internet, que sera l’éclairage du futur ?

Siège social de la société Legendre, Rennes – La Courrouze, France – Architectes : Agence Unité et Jean-Claude Pondevie – Luminaires : iGuzzini © Philippe Ruault

Photo en tête de l’article : Lightpad Tunable, éclairage de bureau à deux tètes d’éclairage pilotables individuellement, lumière à effet biologique, éclairage direct-indirect dans la même température de couleur © Regent

Équipe du projet

Référence produit d'éclairage Luminothérapie

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Lieu

  • Syndicat de l’éclairage
  • Paris, France

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Premier livre grand public décrivant le rôle de la lumière dans le monde vivant. Par Bernard Valeur et Elisabeth Bardez.

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Effets lumière Lumière blanche Lumière blanc chaud Lumière blanc froid
Techniques d'éclairage Éclairage intérieur Éclairage bureau Éclairage dynamique Éclairage LED
Professions Éclairagiste Concepteur lumière Fabricant Fabricant éclairage
Supports Texte Photo Graphique
Source Vincent Laganier Light ZOOM Lumière
Vincent Laganier
Vincent Laganier
Architecte diplômé de l'Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Nantes. Rédacteur en chef du portail Light ZOOM Lumière depuis 2012. Auteur de six ouvrages de référence sur la lumière, la ville et le bâtiment. Enseignant en conception lumière à l’ENSA Nantes, en photographie l'ENSA Strasbourg, en art lumière l'ENSATT Lyon et au projet d'éclairage à l’INSA Lyon.

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