L’association GIF, qui regroupe des professionnels de la lumière naturelle zénithale, a souhaité mesurer de manière très concrète « l’impact de l’installation de lanterneaux sur les consommations et le confort d’été ». Les calculs ont porté sur un bâtiment industriel simulé, d’une surface de 5000 m2, sans fenêtre latérale, comportant uniquement deux portes industrielles pleines, de 4m x 4,4m. Le bureau Tribu Énergie a étudié la variation des besoins en électricité pour l’éclairage, le chauffage, en faisant varier la hauteur du bâtiment, comprise entre 4 et 12 m, sous deux climats géographiques différents : la région parisienne et la région marseillaise.

Selon que la surface du toit est couverte de 2% à 12% de lanterneaux, soit de 25 à 150 lanterneaux environ, les consommations énergétiques du bâtiment varient de façon significative. L’éclairage naturel améliore les indicateurs. A contrario, l’absence d’éclairage naturel zénithal pénalise la performance énergétique des bâtiments et, surtout, ne permet pas de respecter les exigences de la RT 2012 pour certaines configurations.

Le coefficient Cep diminue

Plus concrètement encore, l’étude a analysé l’incidence du pourcentage de lumière naturelle sur 2 indices / seuils définis par la RT 2012 : l’indice Bbio, l’indice Cep. Il ressort de l’étude que le nombre de lanterneaux influe directement sur le Bbio du bâtiment étudié, et ce, quelle que soit la hauteur du bâtiment, et dans les 2 régions climatiques étudiées (Paris et Marseille). Le seuil minimal d’éclairage naturel recommandé par l’association GIF Lumière, à savoir assurer une autonomie d’éclairage naturel pendant 50% du temps avec un niveau de 300 Lux, permet d’avoir une marge de sécurité en dessous du seuil Bbio maximal (par exemple de 30% dans les bâtiments de 8 m de haut.)

Le pourcentage de lumière naturelle zénithale impacte également positivement les consommations en éclairage et en chauffage, mesurés par l’indice Cep. Plus le nombre de lanterneaux sur le toit est important, plus le coefficient Cep diminue. Et ce, quelle que soit la hauteur du bâtiment et sa localisation. Une autonomie d’éclairage naturel pendant 50% du temps avec un niveau de 300 Lux permet même de diminuer cet indice de 7 à 28%.

Des gains énergétiques plus importants que ceux calculés « RT 2012 »

Par ailleurs, afin de compléter cette étude, ces variables ont été également analysées à travers une « Simulation thermique dynamique » (STD), laquelle confirme la tendance observée en premier lieu : l’augmentation d’éclairage naturel diminue les consommations énergétique d’un bâtiment industriel. La méthode STD révèle même des gains énergétiques plus importants que ceux calculés à travers la méthode « RT 2012 ».

Selon cette simulation STD, l’objectif préconisé par l’association GIF Lumière, soit 300 lux avec 50% d’autonomie de lumière naturelle, abaisse de 20 à 60% les consommations énergétiques du bâtiment, par rapport à un bâtiment sans éclairage naturel, selon que l’on se situe en région parisienne ou à Marseille et selon les hauteurs de bâtiment. Concrètement, pour atteindre cet objectif, un maître d’ouvrage devrait couvrir seulement 7 à 11 % de la surface du toit de son bâtiment avec des lanterneaux à performances thermiques et de transmission lumineuse améliorées.

Le coût d’installation peut être rapidement amorti grâce aux économies d’énergie, le retour sur investissement pouvant être de 5 à 10 ans selon les cas de figure.

B.P