L’ULOR (Upward Light Output Ratio) : définition, calcul et applications
L'ULOR est un indicateur utilisé pour mesurer l'éclairage, permettant de quantifier la proportion de lumière émise par un luminaire, dirigée vers le ciel. Ce ratio est généralement exprimé en pourcentage. Un ULOR élevé signifie que beaucoup de lumière est diffusée vers le haut, contribuant ainsi à la pollution lumineuse, tandis qu'un ULOR bas indique que la lumière est principalement dirigée vers le sol, limitant ainsi la pollution lumineuse.
Définition de l’ULOR
ULOR signifie : Upward Light Output Ratio (flux sortant vers le haut ou rapport de rendement lumineux vers le haut). Cette mesure est notamment utilisée pour vérifier l'impact d'un flux lumineux en fonction de sa direction, et fait référence à la proportion de lumière émise dirigée vers le haut. Plusieurs facteurs en sont affectés comme l'éclairage général ou encore l'esthétique d'un espace. Des répercussions sont également possibles sur l'efficacité énergétique et la pollution lumineuse dans les environnements extérieurs.
Dans un autre contexte, les concepteurs de luminaires utilisent l'ULOR pour l'évaluation et la comparaison des performances de différents éclairages, de façon à garantir que la conception des luminaires répond aux critères édités pour des applications spécifiques, en intérieur ou en extérieur. L'objectif est d'apporter le confort visuel dans tout environnement.
Importance de la mesure de l’ULOR
L'importance de l'ULOR dans l'éclairage n'est pas négligeable. Plusieurs bénéfices se dégagent dont :
- Une meilleure efficacité énergétique : pour limiter le gaspillage d'énergie lorsque la lumière est émise vers le ciel, l'ULOR est réduit et la lumière est orientée vers les zones désirées.
- La réduction de la pollution lumineuse : avec un ULOR faible, la pollution lumineuse est minimisée. La lumière dirigée vers le ciel interfère, en outre, avec l'observation des astres célestes et peut avoir des effets indésirables sur la faune nocturne.
- Un confort visuel accru : une lumière bien dirigée améliore le bien-être des utilisateurs de la zone, ainsi que la sécurité sur les routes et dans les espaces publics.
Différences avec ULR et DLOR
Ces 2 notions se rapportent à la manière dont la lumière est émise par un luminaire.
- L'ULOR pour l'éclairage désigne la proportion de lumière dirigée vers le haut, c'est-à-dire au-dessus du plan horizontal du luminaire (vers le plafond ou le ciel). L'ULR est le rapport entre le flux sortant dirigé vers l'hémisphère supérieur et le flux sortant total.
- Le DLOR (Downlight Output Ratio) représente la proportion de puissance lumineuse d'un luminaire, émise vers le bas, sous le plan horizontal du luminaire. Ce ratio est utilisé pour calculer la quantité de lumière dirigée vers le sol ou les surfaces de travail. Des valeurs DLOR élevées sont généralement appréciées en milieu industriel pour assurer un éclairage adéquat des espaces ou allées.
La principale différence entre ces mesures réside donc la direction de l'émission de lumière.
Calcul de l'ULOR
Le calcul de l'ULOR dans le domaine de l’éclairage nécessite l'analyse des caractéristiques de distribution de la lumière d'un luminaire. La première étape est la collecte des données photométriques, sachant que les fichiers IES (Illuminating Engineering Society) ou LDT (EULUMDAT) relatifs à ce luminaire contiennent les informations nécessaires, y compris les courbes de distribution lumineuse. 4 autres démarches s'imposent ensuite :
- Définition du plan horizontal : il s'agit ici de repérer le plan horizontal qui passe par le centre du luminaire.
- Analyse de la distribution de la lumière grâce à un logiciel de simulation photométrique : l'étude des données du fichier IES ou LDT va permettre de calculer avec exactitude la distribution de la lumière émise par le luminaire, et ce dans toutes les directions.
- Intégration de l'énergie lumineuse au-dessus du plan horizontal en calculant l'intégrale de la lumière émise au-dessus de ce plan
- Détermination de l'ULOR en fonction des données ci-dessus en appliquant la formule : ULOR = ULR \times (1 - Rendement luminaire) \times 100, sachant que le rendement luminaire est le rendement de la lampe, c'est-à-dire la proportion de l'énergie électrique convertie en lumière utile et le facteur (1 - Rendement luminaire) représente la proportion de lumière non émise vers le bas (vers le sol).
Les applications de l'ULOR
Voici quelques applications possibles avec l'ULOR dans le domaine de l’éclairage :
- La conception de luminaires en prenant en compte le fait que les fabricants d'éclairages sont obligés de concevoir des luminaires avec un ULOR faible de façon à répondre non seulement aux normes environnementales mais aussi aux attentes des consommateurs en matière d'efficacité énergétique.
- La mise en place de réglementations et de normes par les gouvernements de nombreux pays et la plupart des municipalités françaises, dont l'objectif est de contrôler l'ULOR des luminaires, notamment des éclairages LED. Comme précédemment, le but reste de protéger l'environnement, notamment la nuit.
- La réalisation de plans d'éclairage urbains par des concepteurs de luminaires devant tenir compte de l'ULOR lors de la planification des infrastructures.
Quelles techniques pour réduire l'ULOR ?
Plusieurs technologies ou pratiques sont privilégiées pour aider à la réduction de l'émission de lumière vers le haut comme :
- L'utilisation de réflecteurs, pour diriger la lumière vers le bas et réduire la dispersion vers le ciel.
- L'orientation des luminaires en tenant compte de la trajectoire de la lumière.
- L'installation d'écrans et abat-Jours capables d'empêcher la lumière de se diffuser vers le haut, etc.
ULOR et CEE
Dans le cadre des certificats d'économie d'énergie (CEE), l'ULOR fait partie des critères de sélection des luminaires pour bénéficier d’une prime énergie. Les CEE sont des mécanismes de l'État visant à encourager les économies d'énergie en obligeant les fournisseurs d'énergie à financer des actions d'amélioration de l'efficacité énergétique. En intégrant des luminaires avec un ULOR optimisé dans les initiatives soutenues par les CEE, les collectivités peuvent réduire leur consommation d'énergie tout en diminuant l'impact environnemental de l'éclairage public, résidentiel, tertiaire ou extérieur.
Exemple pour la fiche CEE RES-EC-104
La fiche RES-EC-104 est une fiche standardisée dédiée à la rénovation de l'éclairage extérieur et fait partie du dispositif des certificats d'économies d'énergie (CEE) en France. Son objectif est d'encourager des projets d'efficacité énergétique. Pour être éligible à la prime, plusieurs conditions doivent être remplies dont un ULOR d'éclairage conforme au pourcentage recommandé, à savoir :
- Scénario n°1 : l'efficacité lumineuse doit être d'au moins 90 lumens par Watt, avec un ULOR inférieur ou égal à 1 % (ou, pour les luminaires LED, un ULR inférieur ou égal à 3 %).
- Scénario n°2 : l'efficacité lumineuse doit être d'au moins 70 lumens par Watt, avec un ULOR inférieur ou égal à 10 % (ou, pour les luminaires LED, un ULR inférieur ou égal à 15 %).
Vous avez un projet d'éclairage ou besoin de conseils ?
