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Le saviez-vous ?

Flicker de l’éclairage: avec un smartphone, on peut détecter le scintillement (papillotement lumineux) des ampoules et des lampes

Inspection du flicker d'une ampoule avec un smartphone

Les vieilles ampoules à incandescence, les ampoules halogènes, les ampoules fluocompactes (dite "économes) et les tubes lumineux (néons) ne diffusent généralement pas une lumière régulière. Branchés sur le courant alternatif du réseau électrique (230V/50Hz), tous scintillent très rapidement à notre insu. La variation d’intensité lumineuse va généralement de 5 à 45% suivant le type d’éclairage (en savoir plus).

Flicker = scintillement

Ce scintillement est nommé "flicker" (mot anglais) par les professionnels de l’éclairage. Nous ne le percevons généralement pas consciemment, en raison de la persistance des images sur la rétine de nos yeux. En effet, si une lampe est allumée et éteinte à une fréquence toujours plus rapide, il arrive un seuil où nous avons l’impression que la lampe reste allumée sans discontinuité. Pour la plupart des gens, cette illusion apparaît à partir d’environ 60 allumages/extinctions par seconde, autrement dit dès que la fréquence du flicker atteint 60 Hertz. Mais certaines personnes peuvent être gênées par une lampe qui présente un flicker approchant 100 Hertz. Par ailleurs, des études montrent que, même si notre vision est leurrée, notre organisme peut ressentir les fluctuations de la lumière jusqu’à plus de 200 Hertz – et d’autant plus fortement que les oscillations de luminosité sont de grande amplitude. D'autre part, des flickers de l'ordre de 1000 Hertz peuvent être gênants lorsque la source lumineuse est en mouvement rapide ou lorsque l'observateur se déplace.

Le flicker peut être incommodant, même si on ne le perçoit pas

Le ver luisant regarde une ampoule dont la lumière varie en intensité (flicker)

Même si on ne perçoit pas directement ce flicker, il peut être une source d’inconfort, de baisse de performance dans le travail, de fatigue visuelle et de migraine. Chez certaines personnes, il peut même déclencher une crise d’épilepsie. L’inconfort dépend notamment de la fréquence du flicker, de l’amplitude de la variation de luminosité, et de l’intensité de l’éclairage. Le flicker est particulièrement gênant lors de la lecture et durant les tâches qui demandent des mouvements rapides.

Flicker des LED: le meilleur côtoie le pire

Les bonnes ampoules et lampes LED n’ont quasiment pas de flicker. Mais certains modèles mal conçus ou défectueux peuvent présenter un flicker à 100%, beaucoup plus important que toutes les autres formes d’éclairage. Ainsi, il y a des lampes et des guirlandes LED qui s’allument et s’éteignent complètement 100 fois par seconde, parce que leur adaptateur électrique transforme imparfaitement le courant alternatif de la prise en courant continu. Les problèmes de flicker peuvent aussi apparaître avec un variateur d’intensité (dimmer) mal adapté aux nouvelles lampes LED. Dans certains cas, le flicker augmente au fur et à mesure que la lumière est tamisée. Il peut même exister des différences importantes entre deux mêmes ampoules du même fabricant, en raison de la qualité variable de leurs composants électroniques.

L’emballage des ampoules et des lampes ne comporte aucune indication sur le flicker

Pour l’instant, les fabricants ne sont pas obligés de déclarer le flicker de leurs dispositifs d’éclairage. Les procédures de mesures sont d’ailleurs toujours en discussion au niveau international. Il est donc difficile pour un particulier de déterminer si une lampe présente un flicker gênant, sauf si le papillotement est visible. Heureusement, on peut se servir d’un simple smartphone pour détecter indirectement les flickers les plus incommodants (jusqu’à environ 200 scintillements par seconde = 200 Hertz). La technique est simple: il faut régler le smartphone sur le mode photo/caméra, et le placer tout près de la lampe à tester. Si la lumière scintille, l’image sur l’écran sera divisée en bandes claires et en bandes sombres. Le phénomène est dû aux interférences entre les oscillations de la lumière et la fréquence d’affichage de l’écran (l’image est "rafraîchie" 30 fois par seconde). Plus il y a de contraste entre les bandes claires et foncées, et plus les variations d’intensité de la lampe sont importantes – et plus le flicker est, a priori, gênant. Les flickers très rapides –  de l’ordre de 1000 Hertz – ne sont pas toujours repérés par le smartphone, sauf s'ils sont très prononcés.

Tester l’éclairage, chez soi, au bureau et au magasin

Avec un smartphone, on peut ainsi inspecter les différentes lampes de son logement ou de son bureau – et même tester une lampe en magasin avant de l’acquérir. Si les lampes sont reliées à un variateur d’intensité, on observera les lampes de la pleine lumière jusqu’à la position la plus faible. On pourra aussi contrôler les tubes lumineux (néons): lorsqu’ils sont équipés avec un ballast magnétique, ils présentent un flicker beaucoup plus important que si leur ballast est électronique. Les ampoules fluocompactes (ampoules économes) récentes ont un ballast électronique: leur flicker est beaucoup moins gênant que celui des premières générations d’ampoules fluocompactes qui comportaient un ballast magnétique.

Photo prise avec un smartphone en comparaison de l'analyse d'un flickermètre

À gauche: photo d'une ampoule prise par un smartphone.
À droite: la même ampoule vue avec un flicker-mètre. L'intensité de l'éclairage oscille fortement – plus de 60% de variation lumineuse – à une fréquence de 100 Hertz (100 fois par seconde).

 

 Plus d’info sur le flicker de l’éclairage

 Ampoules et lampes

Éclairage LED et santé, sur le site de l'Office fédéral de la santé (OFSP)

Led à intensité lumineuse variable: Conseils, SuisseEnergie

 

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Mobility-Impact est un calculateur de CO2 avec lequel on peut faire le tour du monde

Copie d'écran (extrait) du calculateur Mobile-Impact

 

Mobility‑Impact est un comparateur de mobilité disponible librement sur internet et spécialement destiné aux écoles et au grand public. Il n’a pas pour vocation de concurrencer les calculateurs professionnels qui estiment la consommation d’énergie et les nuisances à l’environnement provoquées par les déplacements en avion, en train ou en voiture: Mobility‑Impact est un outil convivial et ludique pour faire comprendre à tous les enjeux de la mobilité, principal facteur de réchauffement climatique en Suisse.

N’importe où dans le monde, Mobility-Impact permet de suivre sur une carte géographique ses trajets à pied, à cheval, à vélo (aussi électrique), en transports publics (bus, train, bateau), à moto, en voiture, en avion, en hélicoptère et même en char d’assaut! Des compteurs montrent en continu les kilomètres et les dénivelés parcourus, l’énergie consommée, la pollution émise et le CO2 dégagé.

Tous les véhicules utilisables sur le calculateur Mobile-Impact

Un des points forts de Mobility-Impact est sa capacité de comparer deux modes de transport vers une même destination, et d’afficher simultanément leurs parcours sur la carte et leurs effets sur l’environnement. Ainsi, par exemple, on peut faire la différence entre un voyage en voiture hybride occupée par 5 personnes et le même trajet effectué dans un train occupé au tiers de sa capacité. Le logiciel, qui utilise les informations de Google Maps, déroule les trajets en proportion de leur vitesse; il affiche aussi les étapes et les temps de repos.

Calculateur Mobility-Impact

Mobility-Impact est un outil pédagogique pour l’enseignement

Le calculateur s’accompagne d’un guide pour les enseignants, de 21 séquences vidéos sur la mobilité réalisées par la Radio Télévision Suisse (RTS), et de diverses infos pour clarifier le sujet. Il constitue ainsi une véritable ressource pédagogique sur la mobilité, discipline qui fait partie du programme de l’enseignement obligatoire. Un enseignant peut, par exemple, demander à ses élèves d’organiser le trajet d’un voyage d’études en fixant des objectifs de consommation d’énergie et d’émissions de polluants par participant.

Ensemble d’outils pédagogiques Mobility-Impact

La Suisse compte plus d’une voiture pour deux habitants

En Suisse, la mobilité pèse pour un tiers de la consommation d’énergie et 40% des émissions de CO2 – sans parler de la pollution et du bruit qui touchent surtout les centres urbains. C’est donc un sujet important qui mêle à la fois des enjeux d’économie, de société, de santé publique, d’énergie et d’environnement.

Le ver luisant se déplace sur 4 moyens de transport en modèles réduits: train, voiture, vélo et avion.

La Suisse compte 8 millions d’habitants et 4,3 millions de voitures (2013). Il y a aussi 400’000 véhicules de transports de marchandise, 700’000 motos et scooters, 3000 locomotives et 3600 avions. Pour les vélos, le chiffre n’est pas connu puisque la plupart n’ont pas de plaques d’immatriculation, mais le dernier recensement sur la mobilité (2010) indique que 69% des ménages en possède au moins un.

On se déplace toujours plus

Les déplacements augmentent plus rapidement que la population. On fait en moyenne 37 km par jour à l’intérieur du pays – soit 1h30 de trajet quotidien – dont les deux tiers en véhicules à moteur. Or, un trajet en voiture sur deux et presque 80% des trajets en bus ou tram font moins de 5 km – une distance facile à parcourir à vélo. De plus, un trajet en voiture sur huit, et environ un trajet en bus ou tram sur cinq, font moins d’un kilomètre – ce qui est faisable à pied pour la plupart des gens. D’autant que les études scientifiques montrent que celui qui se déplace régulièrement à pied réduit d’un quart ses risques de maladies cardiovasculaires. Et celui qui se rend au travail à vélo réduit de presque 30% son risque de mourir jeune.

 

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La couleur d’une peinture peut influencer la consommation d’énergie

Façade d'immeuble peinte de plusieurs couleurs

Choisir une couleur pour une façade, un mur intérieur, un plafond, un radiateur ou une tôle exposée au soleil n’est pas seulement une affaire d’esthétique. C’est aussi une question d’énergie et d’environnement. Car les peintures se comportent différemment face au rayonnement du soleil et des lampes d’éclairage, qu’il soit visible (lumière) ou invisible (ultraviolet et infrarouge). Et la couleur n’est pas seule en jeu: les divers composants d’une peinture déterminent comment le rayonnement est absorbé et réfléchi, et comment l’élément peint peut rayonner de la chaleur.

Des murs et un plafond clairs diminuent les besoins d’éclairage

Un mur intérieur peint en blanc renvoie dans la pièce environ trois-quarts de la lumière qu’il reçoit – qu’elle provienne d’une lampe ou du jour extérieur. Il en réfléchit presque tout autant s’il est peint en jaune, mais environ moitié moins s’il est peint en bleu. Et recouvert de peinture noire, il réfléchit moins d’un vingtième de la lumière qui lui parvient. Ainsi, plus la couleur d’une pièce est foncée, et plus il faut de puissance lumineuse pour l’éclairer – on devra aussi allumer les lampes plus tôt dans la soirée, et les éteindre plus tard dans la matinée. De surcroît, un mur ou un plafond foncé rend l’éclairage indirect peu performant. Dans ce cas, il vaut mieux installer des luminaires dirigés directement sur les endroits à éclairer.

Vue d'une cuisine peinte de couleurs foncéesVue de la même cuisine peinte en blanc

De jour, des parois et un plafond clairs favorisent la pénétration de la lumière naturelle au fond de la pièce. De nuit, ils permettent d’éclairer la pièce avec moins d’électricité, et avec des lampes à éclairage indirect – contrairement aux murs et au plafond sombres qui reflètent mal la lumière. 


Un sol et un plafond sombres donnent l’impression que la pièce est plus petite, en largeur comme en hauteur. Et un sol très clair et brillant est généralement perçu comme désagréable.

Il y a des teintes colorées plus lumineuses que certains blancs

La clarté (ou luminosité) d’une peinture est indiquée sur le pot ou dans la documentation du fabricant (voir le nuancier en magasin ou sur internet). On parle de la valeur de réflectance de la lumière (ou LRV, Light Reflectance Value). Il vaut la peine de consulter cette information car, suivant la composition de la peinture, un blanc peut avoir une LRV qui va de 70 (il réfléchit 70% de la lumière) à plus de 90 (il réfléchit au moins 90% de la lumière). On constatera aussi qu’un rouge vif (LRV 20-35) est généralement moins lumineux qu’un vert (LRV 30-60). De surcroît, dans leurs mélanges, certains fabricants utilisent des composants réfléchissants pour augmenter la luminosité des teintes. Ainsi, des verts et des bleus pastels (avec une grande proportion de blanc) peuvent atteindre une luminosité plus grande que celle d’un blanc pur ordinaire.

Sale, le blanc perd de sa luminosité

Avec les années, un plafond blanc peut perdre un tiers de sa luminosité. Repeindre le plafond du salon ou laver celui de la cuisine, c’est donc améliorer son efficacité pour l’éclairage. Il faut savoir qu’une peinture lavable est généralement brillante, c’est-à-dire qu’elle a tendance à renvoyer la lumière "en ricochet" (on peut y deviner son reflet), alors qu’une peinture mate (non brillante) diffuse la lumière en tous sens. Entre les deux, la peinture est dite satinée. En règle générale, pour une même teinte, une peinture brillante offre un peu plus de luminosité qu’une mate, mais la brillance est souvent gênante dans les activités quotidiennes – et c’est particulièrement vrai pour un sol qu’on préfère foncé et mat. À ce propos, un sol clair facilite certes la réflection de la lumière, mais son influence sur la puissance d’éclairage nécessaire au confort visuel est peu importante par rapport à celle des parois et du plafond.

On gagne à choisir la peinture d’une façade en fonction du soleil

Les peintures destinées aux façades des bâtiments doivent affronter davantage de contraintes que celles prévues pour les murs intérieurs. En plein été au soleil, une couche rouge-bordeaux peut dépasser une température de 80°C, alors qu’une façade jaune reste autour de 65°C. Or, en plus des effets négatifs de la chaleur sur ses constituants, une couche de peinture foncée subit aussi de plus grandes variations de température lorsqu’un nuage passe devant le soleil: les tensions qui s’ensuivent favorisent les dégâts sur le revêtement.

Schéma: le spectre de l'énergie solaire

Cet effet est particulièrement marqué sur les façades isolées par l’extérieur, composée par exemple d’un crépi peint posé sur une couche de polystyrène d’une vingtaine de centimètres d’épaisseur. Car l’isolant fait bien son travail: il freine le transfert de chaleur vers la maçonnerie, si bien que la couche de peinture s’échauffe beaucoup plus fortement que si le crépi était posé directement sur le béton ou la brique. Il existe d’ailleurs une norme de construction SIA (243/118, édition 2008) qui limite l’emploi de couleurs foncées pour les façades exposées au soleil. Pour offrir quand même un choix de couleurs sombres aux architectes, les fabricants ont développé des peintures spéciales, qui contiennent des oxydes métalliques pour réfléchir aussi en grande partie le rayonnement solaire qui se situe dans l’infrarouge proche. C’est aussi ce principe qu’utilisent certaines peintures dites "isolantes".

Peintures isolantes : il faut distinguer l’infrarouge "proche" de l’infrarouge "moyen"

Avant de parler des peintures isolantes, il faut dire quelques mots sur l’infrarouge. L’infrarouge que nous envoie le soleil est dit "proche" parce qu’il se situe tout proche de la lumière visible. Ses longueurs d’ondes s’étalent de 0,7 à 2,5 micromètres. Il faut le distinguer de l’infrarouge dit "moyen": c’est par exemple la chaleur émise par les murs intérieurs, les meubles et les personnes (autour de 10 micromètres). C’est cet infrarouge moyen que révèlent les images de thermographie en fausses couleurs pour identifier, en hiver, les points mal isolés des bâtiments.

Le ver luisant inspecte la peiture qui est sur un pinceau à l'aide d'une loupe

Ainsi, les peintures dites "isolantes" sont sensées jouer sur le rayonnement infrarouge, en plus de jouer sur la lumière visible avec la couleur. Mais attention! Derrière le terme de "peinture isolante", on peut trouver plusieurs types de produits à l’efficacité très variable :

  • Pour lutter contre la chaleur : des peintures réfléchissantes, généralement blanches. Prévues pour un emploi extérieur, elles réfléchissent dans l’idéal une grande partie du rayonnement solaire visible et invisible. Elles réduisent l’échauffement d’objets et de bâtiments exposés au soleil: toitures, réservoirs d’eau ou de combustible, mobilier extérieur, carrosseries de véhicules, etc. Il faut s’intéresser à leur pouvoir réfléchissant sur l’ensemble du spectre solaire (total solar reflectance). Dans le meilleur des cas, la baisse de température de l’élément peint est de l’ordre de 15-20%. Mais ce qui est un avantage en été devient un désavantage en hiver, car l’élément peint ne profite pas du rayonnement solaire pour se réchauffer. Ainsi, ces peintures sont plutôt destinées à des bâtiments non isolés situés en climat chaud, où le gain d’énergie sur les systèmes d’air conditionné est plus important que le supplément de chauffage qu’elles entraînent. 
  • Pour lutter contre les murs intérieurs froids et les moisissures dues à la condensation : des peintures contenant des microbilles de verre creuses. Elles sont deux ou trois fois plus isolantes que des peintures standards et peuvent augmenter légèrement la température de surface du mur, ce qui peut retarder l’apparition de la condensation. Mais étant donné la très faible couche posée (une centaine de microns), l’effet isolant est très faible et il ne faut pas en attendre une réduction des frais de chauffage.
  • Pour isoler sa maison contre le froid : des peintures utilisables à l’intérieur et/ou à l’extérieur, et annoncées comme capables d’isoler thermiquement un bâtiment, comme le ferait 20 cm de laine de verre ou 12 cm de polyuréthane (!). Décrites souvent comme "issues de la recherche spatiale", ce sont au mieux des peintures isolantes ou réfléchissantes, comme décrites plus haut: elles peuvent améliorer le confort intérieur, mais il ne faut pas en attendre des réductions de frais de chauffage. Certes, dans le vide spatial – sans air, donc – un film très réfléchissant suffit à bloquer les rayonnements et à isoler un satellite. Mais sur Terre, l’air conduit et transporte la chaleur: même si la peinture agissait idéalement sur le rayonnement infrarouge, elle n’aurait pas plus d’effet que quelques millimètres d’isolant – et l’efficacité serait encore plus faible en extérieur à cause des mouvements d’air qui accroissent les échanges thermiques.
    Attention aussi aux images de thermographie (sur lesquelles on voit la température des objets en fausses couleurs) qui cherchent à prouver l’efficacité de certaines peintures isolantes. Si la peinture contient des particules réfléchissantes, ce n’est pas la température du mur (ou du plafond) qu’on y "voit", mais les infrarouges d’autres éléments de la pièce qui s’y réfléchissent: sur l’image, le mur (ou le plafond) a donc l’air plus chaud que sa température réelle.
  • Pour éviter la condensation sur une façade isolée par l’extérieur : des peintures dites à "faible émissivité" ou "à changement de phase" : elles limitent le refroidissement de la couche de peinture durant la nuit, ce qui réduit la condensation de l’humidité et donc les salissures qui peuvent s’ensuivre (algues et moisissures). Le domaine est nouveau et il vaut mieux se fier aux déclarations techniques officielles plutôt qu’aux seules publicités.
  • Pour éviter les salissures : des peintures (généralement pour l’intérieur) peu perméables à la graisse et à l’eau, mais perméable à la vapeur d’eau. Le terme "isolant" est ici employé non pas en terme d’énergie, mais en terme d’étanchéité. Étalée sur un mur tâché (humidité, moisissures, suie, nicotine etc.), une telle peinture évite que les taches redeviennent visibles.

 

À considérer dans le choix d’une peinture :
solvants, réflexion, émissivité, santé, environnement...

Radiateur peint de toutes les couleurs

Élaborer des peintures qui soient belles, efficaces, solides, durables et avec peu d’impacts sur la santé et l’environnement est vraiment une science. Au cours des dernières années, les fabricants ont fait d’énormes progrès, notamment pour les débarrasser d’une grande partie de leurs solvants (composés organiques volatils ou COV). Les COV posent à la fois des problèmes de santé et de pollution de l’air; ils sont notamment impliqués dans la formation de l’ozone estival qui agresse nos poumons. De plus, les fabricants ont diminué la présence de substances nocives et de métaux lourds dangereux. Sans parler des nouveautés dans les pigments et les composants spéciaux qui donnent à une peinture sa couleur et ses propriétés physiques. En matière de peinture et de couleurs, voici quelques questions à se poser qui touchent l’énergie et l’environnement :

5 différents ecolabels pour la peinture
    • Pour toutes les peintures : existe-il une peinture similaire qui contienne moins de solvants (diluable à l’eau) et moins de composants dommageables pour la santé et l’environnement? Il existe plusieurs écolabels à consulter. La Fondation Suisse Couleur (qui regroupe notamment des fabricants de peinture) propose un label qui s’inspire de l’Etiquette-énergie (voir en haut à droite). Le canton de Genève a mis en place le label Pinceau-Vert (en bas, à droite).
    • Pour la cuisine ou la salle de bains : ne serait-il pas judicieux de vérifier si la peinture actuelle est lavable – et d’essayer de la nettoyer pour voir si on ne retrouve pas la clarté d’origine sans avoir à redonner une couche de peinture neuve?
    • Pour un mur ou un plafond intérieur : la couleur que je choisis n’est-elle pas trop sombre, au point de demander davantage d’éclairage? Comment réfléchit-elle la lumière, quelle est sa réfléctance (LRV)? N’y a-t-il pas, pour la même teinte, une peinture plus lumineuse?
    • Pour une façade isolée par l’extérieur et exposée au soleil : la teinte choisie n’est-elle pas trop sombre pour bien résister au rayonnement solaire? Quelle est son indice d’absorption de la lumière visible et du rayonnement solaire total? Est-elle en accord avec la norme SIA?
Voiture peinte de deux couleurs
    • Pour un élément extérieur qu’on veut protéger du soleil : la peinture est-elle assez réfléchissante? Réfléchit-elle aussi les infrarouges? Quelle est sa réflectance sur l’ensemble du spectre solaire (total solar reflectance)?
    • Pour un élément qui doit capter le soleil (capteur solaire thermique, marmite de four solaire) : une peinture noire mate, très absorbante non seulement de la lumière visible, mais aussi de l’infrarouge proche (pour capter toute l’énergie du soleil), et avec une faible émissivité dans l’infrarouge moyen (pour dégager peu de chaleur).
    • Pour un radiateur : la peinture est-elle prévue spécialement pour un radiateur? A-t-elle une grande émissivité (= peu réfléchissante), ce qui lui permet de bien diffuser la chaleur.
Rotissoire peinte de deux couleurs
  • Pour une carrosserie de voiture : la couleur est-elle assez claire et très réfléchissante (faible émissivité) pour éviter de devoir trop utiliser la climatisation durant l’été (la climatisation augmente la consommation de carburant) - en savoir plus.
  • Pour un plat de cuisson au four : on ne va pas repeindre un plat à gratin ou à patisserie! Mais au moment du choix, il faut savoir qu’un modèle de qualité de couleur noire mate absorbe généralement mieux la chaleur qu’un plat brillant. La cuisson de la base d’une pâtisserie ou d’un gratin en sera plus efficace.

Et lorsqu’on a fini de peindre, on se rappellera que les peintures sont des déchets spéciaux – même si leur pot porte un label écologique. Les pots non vides sont à remettre en déchetterie ou dans un commerce spécialisé.

 

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