Le rôle de la lumière naturelle dans le design

Dans nos projets, la lumière naturelle compte parmi les premières questions, bien avant les finitions. Elle décide de l'agrément d'un séjour, de la valeur d'un appartement et même d'une partie de la facture d'énergie. Voici comment nous la travaillons au quotidien chez STARC et Optibim, avec les règles bruxelloises et wallonnes que nous appliquons.

Ce que disent les textes, et pourquoi ce n'est qu'un minimum

À Bruxelles, le Règlement régional d'urbanisme (RRU), Titre II, fixe la règle de base pour le logement. Les locaux habitables sont, à l'exclusion des cuisines, éclairés naturellement. La superficie nette éclairante est de minimum 1/5ème de la superficie de plancher. Pour les locaux habitables dont la surface éclairante est située dans le versant de la toiture, cette superficie nette éclairante est fixée à minimum 1/12ème de la superficie de plancher. Le texte ajoute une exigence de vue : tout logement comporte au minimum une fenêtre permettant des vues directes et horizontales vers l'extérieur, libres de tout obstacle sur au moins 3 m.

En Wallonie, la référence se trouve dans les critères de salubrité de l'arrêté du Gouvernement wallon du 30 août 2007. Le SPW Logement les résume ainsi : pour les logements créés après le 1er janvier 2008, 1/12e de la superficie utilisable en vitrage vertical et 1/14e en toiture. Pour les logements plus anciens, les seuils sont de 1/14e et de 1/16e. Concrètement, le SPW prend l'exemple d'un salon dont la superficie utilisable est de 25 m² : il lui faut 2,1 m² de vitrage s'il a été créé après 2008.

Ces chiffres restent des minimums de salubrité. Le Guide Bâtiment Durable de Bruxelles Environnement le dit sans détour : respecter ces critères ne garantit en rien qu'une quantité adéquate de lumière naturelle soit atteinte dans le logement. Un vitrage de 1/5e qui donne sur une cour étroite, au rez-de-chaussée, ne produit pas le même effet qu'au quatrième étage.

Pour aller plus loin, nous nous appuyons sur la norme européenne NBN EN 17037. D'après Buildwise, les critères de la lumière naturelle concernent l'apport d'éclairage naturel, la vue vers l'extérieure, le rayonnement direct du soleil et le risque d'éblouissement. Pour chaque critère, des valeurs recommandées sont également données sur une échelle de trois niveaux de performance.

À noter pour Bruxelles : la réforme du RRU baptisée Good Living est en préparation depuis plusieurs années. Selon une analyse juridique du projet, la règle du 1/5e y était maintenue, mais cet éclairement naturel doit provenir d'« une baie » et non plus de plusieurs. Nous vérifions donc systématiquement la version en vigueur au moment du dépôt du permis.

Au bureau, la lumière se dessine dès l'esquisse

Le choix le plus important se fait tôt, sur le plan de masse. Avant de dessiner une fenêtre, l'équipe se pose quatre questions :

• l'orientation des pièces de vie : séjour au sud ou à l'ouest, chambres à l'est, locaux de service au nord ;
• la profondeur des pièces : au-delà de 6 ou 7 m depuis la façade, le fond d'un séjour reste sombre, quelle que soit la taille des baies ;
• la hauteur des linteaux : pour une même surface vitrée, une fenêtre haute éclaire davantage en profondeur ;
• les masques : bâtiments voisins, arbres, relief, avancées de toiture.

Le Guide Bâtiment Durable donne un bon repère de conception : la surface nette éclairante située au-delà de 1 m par rapport au sol sera supérieure à 12 % de la superficie nette de la pièce. Une allège vitrée jusqu'au sol donne une impression d'ouverture, mais elle apporte peu de lumière utile en fond de pièce.

Nos outils, du relevé à la simulation

En rénovation, tout commence par un relevé fiable. Avec BimBot, notre marque de relevés, nous scannons le bâtiment existant en 3D et nous complétons avec un drone et des photos 360°. On connaît alors l'épaisseur réelle des murs, la hauteur des appuis, les mitoyens et les obstacles alentour. Ce sont justement les données qui décident de la lumière réelle d'une pièce.

À partir de cette base, nous construisons une maquette SketchUp ou BIM et nous réalisons plusieurs vérifications :

• une étude d'ensoleillement aux solstices et aux équinoxes, pour voir quand le soleil entre vraiment dans le séjour ou sur la terrasse ;
• un contrôle réglementaire pièce par pièce (1/5e à Bruxelles, 1/12e en Wallonie), dans un tableau joint au dossier de permis ;
• pour les projets plus ambitieux (immeubles d'appartements, reconversions de bureaux en logements), une simulation de l'éclairage naturel inspirée de la NBN EN 17037.

La reconversion de bureaux en logements illustre bien l'intérêt de la démarche. Les plateaux de bureaux font souvent 15 à 18 m de profondeur. La simulation montre vite quelles zones peuvent accueillir des pièces de vie et quelles zones doivent recevoir les rangements, les salles de bains ou un patio creusé dans le volume.

Lumière et énergie, l'équilibre à trouver avec Optibim

Davantage de vitrage apporte plus de lumière, mais aussi plus de risques de surchauffe l'été et de déperditions l'hiver. C'est là qu'intervient l'équipe PEB d'Optibim. Deux indicateurs guident le choix du vitrage :

• la transmission lumineuse, c'est-à-dire la part du flux lumineux qui traverse un vitrage dans le spectre visible ;
• le facteur solaire g, qui est la fraction de l'énergie solaire qui traverse la paroi ou le vitrage par rapport à l'énergie incidente.

En pratique, un triple vitrage laisse passer un peu moins de lumière qu'un double vitrage performant. Un vitrage de contrôle solaire réduit la chaleur, mais peut assombrir la pièce et en modifier les couleurs. Pour une grande baie au sud ou à l'ouest, nous préférons souvent un vitrage clair avec une protection solaire extérieure (brise-soleil, débord de toiture, screen). On garde ainsi la lumière en hiver et on coupe le soleil direct en été. Le calcul PEB confirme ensuite que l'indicateur de surchauffe reste maîtrisé.

En rénovation et dans les fermes, des solutions concrètes

Les maisons mitoyennes bruxelloises et les fermes du Brabant wallon ou de la province de Namur posent le même défi : des murs épais, des baies étroites et des pièces profondes. Voici les solutions que nous employons le plus souvent :

• ouvrir la façade arrière, souvent plus libre que la façade à rue sur le plan patrimonial ;
• créer des fenêtres de toit ou un lanterneau au-dessus d'une cage d'escalier, qui éclaire alors deux ou trois niveaux ;
• réemployer les grandes ouvertures existantes, comme les portes de grange ou d'étable, en conservant les encadrements en pierre bleue ;
• installer des cloisons vitrées ou des impostes entre les pièces, pour apporter un second jour ;
• ébraser les embrasures intérieures des murs épais, ce qui diffuse sensiblement la lumière ;
• choisir des teintes claires au plafond et sur les murs du fond, des surfaces qui renvoient beaucoup la lumière.

Trois pièges reviennent souvent :

• modifier une façade sans vérifier la nécessité d'un permis au regard du CoDT ou du CoBAT ;
• multiplier les fenêtres de toit sans protection solaire, ce qui provoque une surchauffe des combles dès le mois de mai ;
• oublier qu'en Wallonie, le SPW Logement précise que l'éclairage indirect ne compte que si la pièce adjacente bénéficie d'un éclairage naturel direct suffisant.

Ce que nous retenons

La lumière naturelle n'est pas une finition qu'on ajoute en fin de projet. Elle découle de l'orientation, de la profondeur, de la hauteur des baies, du vitrage et des protections solaires. Ces choix se font ensemble, dans le même bureau, entre architectes, ingénieurs et experts PEB. C'est la raison pour laquelle STARC et Optibim travaillent sous le même toit.

Vous préparez une construction, une rénovation ou la reconversion d'un bâtiment et vous vous demandez comment y faire entrer davantage de lumière ? Contactez STARC pour l'architecture ou Optibim pour les études PEB et les relevés BimBot. Nous analyserons votre bâtiment ou votre terrain et vous proposerons des pistes concrètes, conformes aux règles de votre région.

Frédéric Odent