A travers un projet de recherche initié au MIT et poursuivi à l’EPFL, des chercheurs ont conçu des fenêtres capables d’amener la lumière naturelle au fin fond des constructions.
Une technologie qui vient d’être intégrée sur 6 étages d’un immeuble ultra moderne de Tokyo.
La tragédie de Fukushima a forcé le Japon à repenser la question des ressources naturelles dans leurs moindres détails. Ce problème s’est répercuté dans l’architecture des immeubles et l’utilisation de l’éclairage électrique. Les normes ont évolué notamment dans les standards de luminosité des locaux professionnels. Il est, en effet, courant de trouver des open-space occupé par des dizaines de personnes qui travaillent, stores baissés, sous une lumière artificielle deux fois supérieure à la moyenne européenne. Des standards qui sont en train de changer. Il faut pour cela intégrer dans la conception de ces bâtiments, trop profonds pour être éclairés naturellement par des fenêtres standard, de nouvelles technologies.
Depuis le mois de septembre ce sont 6 étages de bureaux, au centre de Tokyo, qui sont équipés de fenêtres complexes. Elles ont été développées par Marilyne Andersen qui dirige le Laboratoire interdisciplinaire de performance intégrée au projet (LIPID). La chercheuse a élaboré d’abord au MIT puis à l’EPFL. Ces fenêtres capables d’amener la lumière au cœur des bâtiments, jusqu’à 15 mètres de profondeur.
Le système, qui se positionne sur le haut du vitrage, doit pouvoir collecter et rediriger la lumière dans la pièce entière. Mais il doit empêcher les rayons du soleil de descendre en dessous de l’horizontale afin d’éviter l’éblouissement des occupants. «Partant du principe qu’une fenêtre de taille standard permet un éclairage satisfaisant jusqu’à environ 6 mètres, notre technologie permet globalement de doubler cette profondeur », précise Marilyne Andersen.
Intégré dans la façade
Ces fenêtres complexes intègrent à l’intérieur même de leur double vitrage deux technologies pour pousser la lumière et la diffuser. Le premier dispositif est composé d’une série de lamelles en aluminium fixées parallèlement les unes aux autres. Leur double courbure parabolique sur les deux faces permet de capturer la lumière et de la rediriger vers le plafond. Elles font également office de protection solaire en empêchant les rayons d’être réémis vers le bas pour éviter tout risque d’éblouissement.
Le second dispositif, couplé aux lamelles, comprend des cylindres en acrylique transparent d’un demi-centimètre de diamètre qui jouent sur la distribution de lumière en azimut en la diffusant latéralement dans la pièce.
Enfin un plafond réfléchissant complète le dispositif. « Nous avons choisi un plafond miroir mais avec une certaine granularité pour accentuer encore la diffusion latérale tout en maintenant une redirection vers le fond de pièce. »
La collaboration entre le promoteur immobilier Hulic et Marilyne Andersen date de plusieurs années. Il était notamment le partenaire industriel des recherches que la scientifique menait au MIT autour de la lumière naturelle et qui ont abouti au développement de ce système novateur et breveté. Un dispositif simple car statique, plus discret et moins encombrant que la plupart des solutions existantes.
