Energie/psychologie Confort thermique influencé par la lumière

La quantité de lumière naturelle dans une pièce a un impact sur notre confort thermique et notre tolérance envers la chaleur et le froid, selon une étude de l'EPFL. Ces travaux pourraient ouvrir la voie à des économies d’énergie.

Des chercheurs du Laboratoire de performances intégrées au design de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) montrent dans la revue Scientific Reports qu’il existe un facteur psychologique significatif qui modifie notre perception thermique d’une pièce en fonction de la quantité de lumière du jour présente.

Pour arriver à cette conclusion, Giorgia Chinazzo, première auteure de l’étude, a placé 42 hommes et 42 femmes durant trois heures dans un environnement thermiquement contrôlé. Cet espace lui a permis non seulement de varier les niveaux de température de 19, à 23 et 27 degrés, mais aussi la quantité de lumière du jour, en recouvrant les vitres de filtres sombres.

La luminosité passait ainsi de basse, à moyenne et élevée aléatoirement d’un candidat à l’autre. En parallèle, la chercheuse a mesuré en continu la température du corps des volontaires, âgés de 18 à 25 ans.

Les participants n’étaient pas au courant de l'objectif de l’étude. La chercheuse leur a fait passer un test de performances cognitives en glissant subrepticement à la fin de l’entretien des questions sur leur perception de la pièce, leur sensation de froid ou de chaud notamment.

Economies d’énergie potentielles

Résultats: les sujets ont jugé plus acceptable et thermiquement confortable l’espace à 19 degrés lorsque la pièce était fortement éclairée par la lumière du jour, que lorsqu’elle était peu éclairée. Ceci alors même qu’aucune variation de température corporelle n’était enregistrée.

A l’inverse, lorsque la pièce était plus chaude, les sujets se sont sentis plus à l’aise avec une luminosité basse. Là non plus, aucune variation de température du corps ne venait corroborer ces perceptions, qui sont donc purement psychologiques.

Ces écarts sont jugés significatifs. Ils pourraient être utilisés pour diminuer par exemple l'énergie utilisée pour refroidir les bâtiments, surtout lorsque ceux-ci bénéficient de lumière naturelle continue.

«Ces résultats montrent que nous climatisons peut-être trop certains espaces, notamment les bureaux construits dans les bâtiments entièrement vitrés», commente Giorgia Chinazzo, citée lundi dans un communiqué de l'EPFL.

Etudes souhaitées

Davantage d’études sur les perceptions thermiques devraient être menées pour confirmer et affiner ces résultats, a indiqué l’experte en physique du bâtiment à Keystone-ATS. Par exemple pour évaluer l'impact à long terme de différentes intensités de lumière du jour et pour tester les facteurs culturels et saisonniers.

Co-auteur de cette recherche, Jan Wienold souligne que l'être humain a un plus haut niveau de tolérance pour les choses naturelles: «Avec une ventilation artificielle, les gens auront davantage tendance à se plaindre que s'ils peuvent ouvrir la fenêtre, même si l'air qui rentre est de moins bonne qualité. Une lumière naturelle aveuglante est aussi mieux supportée que le même phénomène provenant de lumière artificielle».

Giorgia Chinazzo a soutenu sa thèse en mars dernier. Elle a aussi exploré l’influence des vitrages de couleur sur notre perception thermique, ainsi que les effets de la température sur la perception de couleurs ou de quantité de lumière du jour. Au total, elle a mené des tests sur plus de 500 personnes. Jusqu’ici, seules quelques études ont été menées sur le sujet, et uniquement avec un éclairage électrique.