| Résumé | Les caractéristiques optiques et thermiques des coupoles d'éclairage jouent un rôle important dans la détermination du compromis entre l'éclairage naturel et la protection thermique. On manque cependant d'outils de conception de l'éclairage naturel et de conception thermique pour les coupoles d'éclairage. Les caractéristiques optiques et thermiques des coupoles d'éclairage hémisphériques à vitrage simple transparent sous la lumière du soleil ou du ciel sont évaluées en fonction d'un modèle optique de coupole. Celui-ci est fondé sur le suivi de la transmission du faisceau et du rayonnement diffus à travers la surface de la coupole. On propose une méthode simple qui consiste à remplacer les coupoles d'éclairage hémisphériques à vitrage simple par des puits de lumière plans à vitrage simple optiquement et thermiquement équivalents, ce qui permet de tenir compte des limitations des programmes informatiques relatifs à l'énergie. Sous la lumière solaire et lorsque l'angle zénithal du soleil est presque un angle droit, une coupole d'éclairage hémisphérique à vitrage simple a un coefficient équivalent de transmission du rayonnement solaire et d'apport par rayonnement solaire légèrement plus faible que celui d'un puits de lumière plan à vitrage simple. Le coefficient en question est toutefois substantiellement plus élevé lorsque l'angle zénithal du soleil est élevé ou que celui-ci se trouve près de l'horizon. Sous la lumière du ciel isotropique, le coefficient équivalent de transmission du rayonnement solaire et d'apport par rayonnement solaire d'une coupole d'éclairage hémisphérique à vitrage simple est légèrement plus faible que celui d'un puits de lumière plan à vitrage simple. L'apport par rayonnement solaire quotidien d'une coupole d'éclairage hémisphérique à vitrage simple est plus élevé que celui d'un puits de lumière plan à vitrage simple horizontal, aussi bien l'hiver que l'été. En été, l'apport par rayonnement solaire d'une coupole d'éclairage hémisphérique à vitrage simple peut être de 3 à 9 % plus élevé que celui d'un puits de lumière plan à vitrage simple horizontal dans le cas des latitudes variant entre 0 º et 55 º (nord/sud). En hiver toutefois, l'apport par rayonnement solaire d'une coupole d'éclairage hémisphérique à vitrage simple augmente de façon importante avec la latitude et peut être jusqu'à 232 % plus élevé que celui d'un puits de lumière plan à vitrage simple horizontal, particulièrement dans les pays des hautes latitudes. |
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