Le Laboratoire Lumière

Soleil mécanique

Un ensemble d’enseignement et de recherche sur la lumière naturelle unique en europe

L’École nationale supérieure d’architecture de Strasbourg a développé un laboratoire de simulation de lumière naturelle pour expérimenter et étudier les ambiances lumineuses dans l’architecture et l’urbanisme.

Le Laboratoire lumière est constitué de deux dispositifs de haute technicité : une Mirror box et une unité composée d’un soleil mécanique et d’un ciel artificiel. Ces deux simulateurs permettent de réaliser des tests sur des maquettes (de bâtiment ou de quartier), sur un échantillon de matériau de construction ou de revêtement, ou sur l’apport lumineux des ouvertures.

Qualité de vie ET écologie,
L’usager ET l’environnement.

Les expérimentations menées au sein du laboratoire permettront de recueillir des données de référence sur la lumière et ses impacts sur le confort de l’usager, et sur l’environnement.
Cet outil destiné à la pédagogie a également vocation à faire progresser la recherche en architecture et en aménagement du territoire dont les apports seront bénéfiques en termes de développement durable et de qualité de vie.

Le soleil-ciel artificiel

Le soleil mécanique, complété par le ciel artificiel, permet l’étude du rayonnement solaire direct et indirect. Le cube d’expérimentation abrite un projecteur robotisé, entièrement mobile, qui simule la course solaire. Les murs et le plafond du cube sont couverts de panneaux diffuseurs en polycarbonate rétro-éclairés par 7 000 sources LEDs RGB simulant le ciel. La combinaison du soleil et du ciel permet d’atteindre un réalisme optimal des expériences. Les sources sont pilotables individuellement, en différentes couleurs et intensités, pour s’approcher au mieux de la colorimétrie et de l’intensité lumineuse de la période de la journée simulée (3 000K < Temp. Couleur < 6 000K). Les panneaux en polycarbonate assurent une réparation homogène de la lumière dans l’espace. Un soleil artificiel est au centre de cette structure. Ce robot est capable de se déplacer sur une demi-sphère de 2,20 mètres de rayon autour de la maquette à éclairer.


L’utilisateur définit la position géographique, le jour, le modèle de ciel, ainsi que la durée de la simulation. Une fois la situation validée, le soleil mécanique se met en position et la simulation démarre. Le logiciel affiche une nouvelle fenêtre qui montre le diagramme solaire et l’évolution de la couleur du ciel en fonction du modèle implémenté.

Mirror box, simulateur de ciel couvert

La Mirror box a pour but la simulation d’un éclairement par un ciel diffus (sans soleil).

Dans un cube d’expérimentation, un plafond lumineux est entouré de murs entièrement couverts de miroirs. Dans cet équipement, des rubans LEDs monochromatiques (Tc= 5 000K) sont collés sur le plafond. Comme dans l’autre simulateur, un diffuseur en polycarbonate assure une répartition homogène de la lumière.

Démonstration du soleil mécanique. 2019

en partenariat avec :

Télécom Physique Strasbourg
L’Université de Strasbourg
La Région Grand Est
Cegelec

Labellisé IDEX - Investissement d’avenir.