Rapport Stage PFE Bureau D'étude Electricité : ÉTUDE DE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE D’UNE CITÉ SCOLAIRE COMPOSÉE D’UN LYCÉE ET COLLÈGE BASÉ EN ÎLE DE FRANCE

Année universitaire
2020 - 2021
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
Institut Supérieur Polytechnique Privé
Projet de Fin d’Etudes
En vue de l’obtention du Diplôme National d’Ingénieur en Génie électrique et informatique industrielle
Elaboré par :
Sadok ZGOLLI
MATRICULE DE L’ETUDIANT
Réalisé au sein de
HK CONSULTING
Encadré par
Encadrant universitaire Encadrant industriel
Mr. Mohamed ZITOUNI Mr. Mohamed Hedi BEN NAKHLA
ÉTUDE DE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE
D’UNE CITÉ SCOLAIRE COMPOSÉE D’UN LYCÉE
ET COLLÈGE BASÉ EN ÎLE DE FRANCE

i
Dédicaces
Je dédie ce modeste travail :
A mes chers parents qui ont tant donné.
A mon cher père Ahmed pour son immense soutien et ses sacrifices
A ma chère mère Dalanda pour son grand amour ses prières.
Qu’ils acceptent ici l’hommage de ma gratitude, qui, si grande qu’elle puisse
Être, ne sera jamais à la hauteur de leur tendresse et leur dévouement.
A mon cher frère Mohamed.
Vous aviez toujours cru en moi, et c’est dans votre présence que j’ai puisé la
Volonté de continuer.
A toute ma famille.
A toutes mes enseignantes et à tous mes enseignants.
A toutes mes chères amies et à tous mes chers amis, Amen Allah,
Bayrem, Mhamed, Amir, Slim, Seif, Houssem
A tous ceux que j’aime.
A tous ceux qui m’aiment.
A tous ceux qui m’ont aidé de près ou de loin.

ii
Remerciements
Au terme de mon projet de fin d’études, j’exprime ma profonde gratitude à Monsieur le Chef
département Slim Mohamed Aymen et monsieur le directeur des études Touati Oussama
à l’Université Libre de Tunis tout le cadre administratif et professoral pour leurs efforts
considérables, spécialement le département Génie électrique et Informatique Industriel.
Ma gratitude s’adresse également à mon professeur Mr Mohamed Zitouni pour son
encadrement pédagogique très consistant ainsi que pour l’intérêt avec lequel il a suivi la
progression de mon travail, pour ses conseils efficients, ses judicieuses directives et pour les
moyens qu’il a mis à ma disposition pour la réussite de ce travail tout au long de ma période
de projet.
J’adresse, aussi mes sincères considérations à Mr Ben Nakhla Hedi, Mr Khaldi Mohamed
Khalil, Ouertani Mohamed Amine mes parrains au sein de l’entreprise, pour m’avoir
donné l’opportunité de passer ce stage dans les meilleures conditions de professionnalisme,
matérielles et morales, et pour leurs directives à chaque fois qu’ils étaient sollicité.
Je remercie, également les membres de jury d’avoir accepté d’évaluer mon travail.
Mes sincères remerciements vont aussi à tout le personnel du bureau HK Consulting, pour
leur soutien et leur encouragement.
Vers la fin, il m’est très agréable d’exprimer toutes ma reconnaissance pour ceux qui m'ont
entouré de près ou de loin pendant mes années études de pour leur soutien, leur aide et,
surtout, pour leur sympathie. Qu’ils trouvent ici l’expression de ma profonde reconnaissance
et mon profond respect.

iii
Table des matières
Dédicaces................................................................................................................................i
Remerciements ......................................................................................................................ii
Table des matières ................................................................................................................iii
Liste des figures....................................................................................................................xi
Liste des tableaux ................................................................................................................ xv
Liste des abréviations .........................................................................................................xvi
Présentation de l’entreprise ................................................................................................... 1
Introduction générale............................................................................................................. 3
CHAPITRE I. INTRODUCTION ET CADRE DU PROJET............................................................................ 5
I.1 Introduction.................................................................................................................................... 5
I.2 Généralité sur les bureaux d’études................................................................................................ 5
I.3 Le besoin ........................................................................................................................................ 6
I.4 Les phases d’un projet.................................................................................................................... 6
I.4.1 Etude d’esquisse - ESQ......................................................................................................... 6
I.4.2 Avant-projet sommaire – APS.............................................................................................. 6
I.4.3 Avant-projet détaillée – APD................................................................................................ 7
I.4.4 Dossier d’appel d’offres – DAO........................................................................................... 7
I.4.5 Dossier d’exécution .............................................................................................................. 7
I.5 BIM (Building Information Modeling) .......................................................................................... 7
I.5.1 Contexte................................................................................................................................ 7
I.5.2 La modélisation..................................................................................................................... 8
I.5.3 Le BIM à travers le cycle de vie d’un bâtiment.................................................................... 9
I.5.3.1 Du programme à la déconstruction.............................................................................. 9
I.5.4 La Charte BIM : stratégie générale de la maîtrise d’ouvrage.............................................. 10
I.5.5 Le Cahier des Charges BIM : besoins spécifiques de la maîtrise d’ouvrage sur un projet
particulier .......................................................................................................................................... 10
I.5.6 La Convention BIM : document fédérateur de la maîtrise d’œuvre du projet .................... 11
I.5.7 Conclusion .......................................................................................................................... 11

iv
I.6 Cadre du projet............................................................................................................................. 12
I.6.1 Contexte.............................................................................................................................. 12
I.6.2 Cité scolaire de Saint Georges de l’Oyapock – Fiche Projet .............................................. 12
I.6.2.1 1er
groupement de bâtiments...................................................................................... 13
I.6.2.2 2eme groupement de bâtiments................................................................................. 14
I.6.2.3 Depuis un poste EDF en limite de propriété : ........................................................... 14
I.6.2.4 Classification des bâtiments ...................................................................................... 14
I.6.2.4.1 Définitions de bases............................................................................................................... 14
I.6.2.4.2 Les bâtiments recevant du public (ERP)................................................................................ 15
I.6.2.4.3 Les catégories des ERP.......................................................................................................... 15
I.6.2.4.4 Les types des ERP ................................................................................................................. 15
I.6.2.4.5 Cité scolaire........................................................................................................................... 16
I.6.3 Plan masse .......................................................................................................................... 17
I.6.4 Travail demandé ................................................................................................................. 18
I.7 Conclusion.................................................................................................................................... 18
CHAPITRE II. ETUDE D’ECLAIREMENT................................................................................................ 19
II.1 Introduction.................................................................................................................................. 19
II.2 Notions de bases........................................................................................................................... 19
II.2.1 Composition de la lumière.................................................................................................. 19
II.2.2 La vision ............................................................................................................................. 19
II.3 Les grandeurs photométriques...................................................................................................... 20
II.3.1 Le flux lumineux en lumens (Lm) ...................................................................................... 20
II.3.2 L’intensité lumineuse en candela (Cd)................................................................................ 20
II.3.3 L’éclairement en Lux (Lx).................................................................................................. 21
II.3.4 La luminance en candela/m² (Cd/m²).................................................................................. 21
II.4 Caractéristiques lumineuse et électriques des luminaires............................................................. 22
II.4.1 Indice de rendue de couleur (IRC)...................................................................................... 22
II.4.2 Température de couleur (CCT) en degrés Kelvin (K)......................................................... 23
II.4.3 Courbe photométrique ........................................................................................................ 24
II.4.4 Notion d’éblouissement ...................................................................................................... 25
II.4.5 Efficacité lumineuse en (lm/w)........................................................................................... 26
II.4.6 Duré de vie moyenne .......................................................................................................... 26
II.4.7 Classe des luminaires.......................................................................................................... 27

v
II.4.8 L’indice de protection IP .................................................................................................... 28
II.4.9 L’indice de protection IK.................................................................................................... 29
II.5 Eclairage LED.............................................................................................................................. 30
II.5.1 Définition............................................................................................................................ 30
II.5.2 Types des LED.................................................................................................................... 30
II.5.2.1 La LED SMD (Surface Mounting Device)................................................................ 30
II.5.2.2 La LED High-Power ................................................................................................. 30
II.5.2.3 La LED COB............................................................................................................. 31
II.5.3 Avantages ........................................................................................................................... 31
II.5.3.1 Consommation électrique faible................................................................................ 31
II.5.3.2 Coût de maintenance réduit....................................................................................... 31
II.5.3.3 Temps de réchauffement ........................................................................................... 31
II.5.3.4 Impact environnemental............................................................................................ 32
II.5.4 Système de contrôle d’éclairage ......................................................................................... 32
II.5.5 Fonctionnement .................................................................................................................. 32
II.5.5.1 Protocole DALI......................................................................................................... 33
II.5.5.2 Fonctionnalités .......................................................................................................... 33
II.6 Etude de l’éclairage intérieur........................................................................................................ 35
II.6.1 Niveau d’éclairement (E).................................................................................................... 35
II.6.2 Caractéristiques du local..................................................................................................... 35
II.6.3 Les facteurs de réflexion..................................................................................................... 36
II.6.4 Le facteur d’utilance (U)..................................................................................................... 37
II.6.5 Le facteur de dépréciation (d)............................................................................................. 37
II.6.6 Le flux total nécessaire (F) ................................................................................................. 38
II.6.7 Nombre minimale de luminaires (N) .................................................................................. 38
II.6.8 Uniformité et inter distances............................................................................................... 38
II.7 Eclairage de secours ..................................................................................................................... 39
II.7.1 Définition............................................................................................................................ 39
II.7.2 Fonctions de l’éclairage de sécurité.................................................................................... 40
II.7.2.1 L’éclairage d’évacuation........................................................................................... 40
II.7.2.2 L’éclairage d’ambiance ou anti-panique ................................................................... 40
II.7.3 Implantation des blocs d’éclairage de sécurité.................................................................... 40

vi
II.8 Etude de l’éclairage extérieur....................................................................................................... 41
II.8.1 But de l’éclairage extérieur................................................................................................. 41
II.8.2 Les critères de qualité d’éclairage....................................................................................... 41
II.8.3 Point lumineux.................................................................................................................... 42
II.8.4 Types d’implantations......................................................................................................... 42
II.8.4.1 Implantation unilatérale (gauche ou droite)............................................................... 43
II.8.4.2 Implantation bilatérale en quinconce......................................................................... 44
II.8.4.3 Implantation bilatérale vis-à-vis................................................................................ 44
II.8.4.4 Implantation axiale (rétro-bilatérale)......................................................................... 44
II.8.5 Canalisations protection et mise à la terre .......................................................................... 46
II.8.5.1 Canalisation............................................................................................................... 46
II.8.5.2 Protection différentiel................................................................................................ 46
II.8.5.3 Mise à la terre............................................................................................................ 47
II.9 Exemple de calcul théorique intérieur.......................................................................................... 48
II.9.1 Donnés du local .................................................................................................................. 48
II.9.2 La hauteur utile hu :............................................................................................................ 49
II.9.3 L’indice du local K : ........................................................................................................... 49
II.9.4 Le rapport de suspension J.................................................................................................. 49
II.9.5 Le facteur d’utilance ........................................................................................................... 49
II.9.6 Le facteur de dépréciation................................................................................................... 49
II.9.7 Flux total nécessaire............................................................................................................ 50
II.9.8 Nombre de luminaires......................................................................................................... 50
II.9.9 Répartition sur le local........................................................................................................ 50
II.10 Outil logiciel................................................................................................................................. 51
II.10.1 Présentation du logiciel Dialux EVO............................................................................. 51
II.10.2 Comparaison des résultats obtenue ................................................................................ 51
II.11 Caractéristique techniques et normalisation................................................................................. 53
II.11.1 Marquage de classification et de contrôle...................................................................... 53
II.11.2 Niveau d’éclairement moyen ......................................................................................... 54
II.12 Conclusion.................................................................................................................................... 54
CHAPITRE III. ETUDE TECHNIQUE COURANT FORT COURANT FAIBLE ............................................. 55
III.1 Introduction.................................................................................................................................. 55
III.2 Etude théorique de l’installation BT............................................................................................. 55

vii
III.2.1 La protection électrique.................................................................................................. 55
III.2.1.1 Les surcharges........................................................................................................... 56
III.2.1.2 Les court-circuit ........................................................................................................ 56
III.2.1.3 Les courants de fuites................................................................................................ 56
III.2.2 Le sectionnement ........................................................................................................... 56
III.2.3 La commande des circuits.............................................................................................. 57
III.2.3.1 Commande fonctionnelle .......................................................................................... 57
III.2.3.2 Coupure d’urgence - arrêt d’urgence......................................................................... 57
III.2.3.3 Coupure pour entretien mécanique............................................................................ 58
III.2.3.4 Appareillages électriques .......................................................................................... 58
III.2.4 Méthodologie de dimensionnement de l’installation BT ............................................... 59
III.2.4.1 Détermination des sections des câbles....................................................................... 59
III.2.4.1.1 La lettre de sélection ........................................................................................................... 59
III.2.4.1.2 Le facteur de correction K1................................................................................................. 60
III.2.4.1.5 Le courant admissible Iz ..................................................................................................... 61
III.2.4.1.6 La section minimale............................................................................................................ 61
III.2.4.2 Détermination de la chute de tension en régime permanant...................................... 62
III.2.4.2.1 Calcul de chute de tension................................................................................................... 63
III.2.4.3 Détermination des courants de courts circuits........................................................... 64
III.2.4.3.1 Définition............................................................................................................................ 64
III.2.4.3.2 Origine ................................................................................................................................ 64
III.2.4.3.3 Calcul de Icc ....................................................................................................................... 65
III.2.4.4 Détermination des calibres des disjoncteurs.............................................................. 66
III.2.4.4.1 Définition............................................................................................................................ 66
III.2.4.4.2 Critères de choix ................................................................................................................. 66
III.3 Exemple de calcul théorique ........................................................................................................ 67
III.3.1 Prérequis ........................................................................................................................ 67
III.3.2 Section du câble ............................................................................................................. 68
III.3.2.1 Lettre de sélection ..................................................................................................... 68

viii
III.3.2.2 Facteur de correction K1........................................................................................... 68
III.3.2.5 Facteur de correction globale K ................................................................................ 68
III.3.2.6 Le courant admissible Iz............................................................................................ 69
III.3.2.7 La section minimale .................................................................................................. 69
III.3.2.8 La chute de tension.................................................................................................... 69
III.3.2.9 Le courant de court-circuit ........................................................................................ 70
III.3.3 Choix du disjoncteur ...................................................................................................... 71
III.3.4 Résultat obtenue par le logiciel Caneco BT................................................................... 72
III.4 Dimensionnement du transformateur ........................................................................................... 73
III.4.1 Calcul de puissance........................................................................................................ 73
III.4.2 Choix du transformateur ................................................................................................ 74
III.4.2.1 Données technique .................................................................................................... 74
III.4.2.1.1 Haute tension ...................................................................................................................... 74
III.4.2.1.2 Transformateur avec conservateur ...................................................................................... 75
III.4.2.1.3 Résistance mécanique de la cuve ........................................................................................ 75
III.4.2.1.4 Tenue en court-circuit ......................................................................................................... 75
III.4.2.2 Accessoires et équipement de sécurité ...................................................................... 75
III.4.2.2.1 Soupape de sécurité............................................................................................................. 75
III.4.2.2.2 Relais Buchholz .................................................................................................................. 75
III.5 Etude Pratique de l’installation BT .............................................................................................. 76
III.5.1 Outils logiciels ............................................................................................................... 76
III.5.1.1 Logiciel Revit............................................................................................................ 76
III.5.1.2 Logiciel Navisworks ................................................................................................. 77
III.5.1.3 Logiciel Elium........................................................................................................... 78
III.5.1.4 Logiciel Caneco BT .................................................................................................. 78
III.5.2 Bilans de puissances....................................................................................................... 79
III.5.3 Notes de calculs CANECO ............................................................................................ 80
III.5.4 Schémas unifilaires et armoires électriques ................................................................... 81
III.6 Maquettage du local technique..................................................................................................... 83
III.6.1 Raccordement des transformateurs ................................................................................ 83

ix
III.6.1.1 Raccordement sur un réseau radial MT : simple dérivation ...................................... 83
III.6.1.2 Raccordement sur une boucle MT : coupure d’artère................................................ 83
III.6.2 Liaison des 2 transformateurs ........................................................................................ 85
III.6.3 Local transformateur bâtiment Z.................................................................................... 85
III.6.4 Local TGBT................................................................................................................... 86
III.7 Courant faible............................................................................................................................... 87
III.7.1 Introduction.................................................................................................................... 87
III.7.2 Equipements................................................................................................................... 87
III.7.2.1 Ethernet RJ45............................................................................................................ 87
III.7.2.2 Prise TV .................................................................................................................... 87
III.7.2.3 Prise Téléphonique.................................................................................................... 87
III.7.2.4 Borne WIFI ............................................................................................................... 88
III.7.3 Distribution .................................................................................................................... 88
III.8 Sécurité incendie .......................................................................................................................... 88
III.8.1 Introduction.................................................................................................................... 88
III.8.2 Organisation générale d’un système de sécurité incendie (SSI) :................................... 89
III.8.3 La détection.................................................................................................................... 89
III.8.3.1 Détecteur optique de fumée....................................................................................... 90
III.8.3.2 Détecteur linéaire de fumée....................................................................................... 90
III.8.3.3 Détecteur de flamme infrarouge ou ultraviolet.......................................................... 90
III.8.3.4 Détecteur de chaleur thermo vélocimétrique............................................................. 90
III.8.3.5 Déclencheurs manuels............................................................................................... 90
III.8.4 Traitement des alarmes incendie.................................................................................... 91
III.8.5 L’évacuation .................................................................................................................. 91
III.8.5.1 Diffuseurs Sonores (DS) ........................................................................................... 91
III.8.5.2 Diffuseur sonore avec flash (DSNAL)...................................................................... 92
III.8.6 Le compartimentage....................................................................................................... 92
III.8.7 Le désenfumage ............................................................................................................. 92
III.9 Conclusion.................................................................................................................................... 93
Conclusion générale ............................................................................................................ 94
Bibliographie ....................................................................................................................... 95

x
Annexe 1 Rapport d’étude d’éclairement Salle de classe....................................................
Annexe 2 Norme d’installation électrique...........................................................................
Annexe 3 Norme de dimensionnement d’un départ............................................................
Annexe 4 Rapport Caneco BT départ compresseur.............................................................

xi
Liste des figures
Figure 1 - Daimler Mercedes ............................................................................................................. 1
Figure 2 - Noom Palms Village.......................................................................................................... 1
Figure 3 - Lycée Secondaire............................................................................................................... 2
Figure 4 - Les Niveaux du BIM ......................................................................................................... 8
Figure 5 - Cycle de vie du bâtiment ................................................................................................... 9
Figure 6 - Cité Scolaire de Saint Georges de l'Oyapock.................................................................. 12
Figure 7 - Localisation Géographique.............................................................................................. 13
Figure 8 - Plan Masse Cité Scolaire................................................................................................. 17
Figure 9 - Composition de la Lumière ............................................................................................. 19
Figure 10 - La Vision ....................................................................................................................... 20
Figure 11 - Flux Lumineux .............................................................................................................. 20
Figure 12 - L'intensité Lumineuse.................................................................................................... 21
Figure 13 - L'intensité Lumineuse.................................................................................................... 21
Figure 14 - Les 8 Couleurs de Test IRC........................................................................................... 23
Figure 15 - Température de Couleur................................................................................................ 23
Figure 16 - Ambiance Local............................................................................................................. 24
Figure 17 - Courbe Photométrique................................................................................................... 24
Figure 18 - Diagramme Simplifié .................................................................................................... 25
Figure 19 - Eblouissement................................................................................................................ 26
Figure 20 - Efficacité Lumineuse..................................................................................................... 26
Figure 21 - Classes des Luminaires.................................................................................................. 28
Figure 22 - LED SMD...................................................................................................................... 30
Figure 23 - LED High Power........................................................................................................... 30
Figure 24 – LED COB ..................................................................................................................... 31
Figure 25 - Liaison DALI................................................................................................................. 33
Figure 26 - Système de Contrôle d'éclairage.................................................................................... 34

xii
Figure 27 - Commande par ligne de Luminaires.............................................................................. 34
Figure 28 - Paramètres du local........................................................................................................ 36
Figure 29 - Facteur d'utilance........................................................................................................... 37
Figure 30 - Inter distance des luminaires ......................................................................................... 39
Figure 31 - Eclairage normal............................................................................................................ 39
Figure 32 - Eclairage de remplacement............................................................................................ 39
Figure 33 - Eclairage de sécurité...................................................................................................... 39
Figure 34 - Bloc d'évacuation .......................................................................................................... 40
Figure 35 - Bloc d'ambiance ............................................................................................................ 40
Figure 36 - Grandeurs photométriques éclairage public .................................................................. 42
Figure 37 - Point lumineux.............................................................................................................. 42
Figure 38 - Paramètres d'implantation ............................................................................................. 43
Figure 39 - Implantation unilatérale................................................................................................. 43
Figure 40 - Implantation en quinconce ............................................................................................ 44
Figure 41 - Implantation vis-à-vis.................................................................................................... 44
Figure 42 - Implantation axiale........................................................................................................ 44
Figure 43 - Eclairage extérieur......................................................................................................... 45
Figure 44 - Remonter interne en candélabre.................................................................................... 46
Figure 45 - Alimentant des luminaires de classe II – Distribution en câbles................................... 47
Figure 46 - Mise à la terre par dérivation sur le conducteur de protection (PE) .............................. 47
Figure 47 - Plan salle de classe ........................................................................................................ 48
Figure 48 - Tableau d'utilance.......................................................................................................... 49
Figure 49 - Implantation luminaires................................................................................................. 50
Figure 50 - Implantation luminaires valide...................................................................................... 51
Figure 51 - Résultats dialux ............................................................................................................. 52
Figure 52 - Photo réel dialux........................................................................................................... 53
Figure 53 - Marquage de classification............................................................................................ 53
Figure 54 - Types des conducteurs................................................................................................... 59

xiii
Figure 55 - Types de court-circuit.................................................................................................... 65
Figure 56 - Courbe de déclanchement.............................................................................................. 67
Figure 57 - Extracteur ...................................................................................................................... 68
Figure 58 - Circuit de l'extracteur .................................................................................................... 70
Figure 59 - Résultats Caneco ........................................................................................................... 73
Figure 60 - Logiciel Revit................................................................................................................ 77
Figure 61 - Logiciel Navisworks...................................................................................................... 77
Figure 62 - Logiciel Elium............................................................................................................... 78
Figure 63 - Logiciel Caneco BT....................................................................................................... 79
Figure 64 - Extrait bilan de puissance.............................................................................................. 80
Figure 65 - Extrait note de calcul Caneco BT.................................................................................. 80
Figure 66 - Extrait schéma unifilaire................................................................................................ 81
Figure 67 - Schéma d'encombrement TGBT_P1 ............................................................................. 82
Figure 68 - Raccordement en antenne.............................................................................................. 83
Figure 69 - Raccordement en boucle................................................................................................ 84
Figure 70 - Local transformateur ..................................................................................................... 86
Figure 71 - Local TGBT................................................................................................................... 86
Figure 72 - Organisation générale système SSI ............................................................................... 89
Figure 73 - Niveaux de détection..................................................................................................... 89
Figure 74 - Détecteur optique de fumée........................................................................................... 90
Figure 75 - Détecteur linéaire........................................................................................................... 90
Figure 76 - Détecteur de flamme...................................................................................................... 90
Figure 77 - Détecteur thermo vélocimétrique .................................................................................. 90
Figure 78 - Déclencheur manuel...................................................................................................... 90
Figure 79 - Centrale de détection incendie....................................................................................... 91
Figure 80 - Diffuseur sonore............................................................................................................ 91
Figure 81 - Diffuseur sonore avec flash........................................................................................... 92
Figure 82 - Le Compartimentage ..................................................................................................... 92

xiv
Figure 83 - Le désenfumage............................................................................................................. 93

xv
Liste des tableaux
Tableau 1 - Valeurs usuelles de luminance...................................................................................... 22
Tableau 2 - Perception de Couleur................................................................................................... 23
Tableau 3 - Facteur d'éblouissement................................................................................................ 25
Tableau 4 - Duré de Vie Moyenne................................................................................................... 27
Tableau 5 - Tableau de Classes de Protections IP............................................................................ 28
Tableau 6 - Indice de Protection IK ................................................................................................. 29
Tableau 7 - IP et IK selon NF C 15-100 .......................................................................................... 29
Tableau 8 - Eclairement moyen à maintenir en fonction de l'activité.............................................. 35
Tableau 9 - Facteurs de réflexion..................................................................................................... 36
Tableau 10 - Facteur de dépréciation............................................................................................... 37
Tableau 11 - Règles d'implantation éclairage de secours................................................................. 40
Tableau 12 - Types d'implantations ................................................................................................. 45
Tableau 13 - Fonctions de bases des appareils électriques............................................................... 58
Tableau 14 - Lettre de selection...................................................................................................... 59
Tableau 15 - Facteur de correction K1............................................................................................. 60
Tableau 18 - Abaque sections des câbles......................................................................................... 62
Tableau 19 - Chute de tension maximale......................................................................................... 62
Tableau 20 - Calcul chute de tension ............................................................................................... 63
Tableau 21 - Abaque chute de tension ............................................................................................. 64
Tableau 22 - Résistances et réactances ............................................................................................ 65
Tableau 23 - Abaque courant de court-circuit.................................................................................. 66
Tableau 24 - Les courbes de déclenchements .................................................................................. 72

xvi
Liste des abréviations
BT : Basse tension
ESQ : Etude d’esquisse
APS : Avant-projet sommaire
APD : Avant-projet détaillé
DAO : Dossier appel d’offre
ERP : Les bâtiments recevant du public
IGH : Les immeubles de grande hauteur
ICPE : Installation classée pour la protection de l'environnement
NF : Norme française
IRC : Indice de rendue de couleur
CCT : Température de couleur
UGR : Unified Glare Rating
DALI : Digital Addressable Lighting Interface
CE : Communauté Européenne
MT : Moyenne tension
EN : European Norm, adoptée par le Comité Européen de Normalisation
RJ : Registered Jack (prise jack déposée)
HT : Haute tension
TBT : Tableau basse tension
TGBT : Tableau générale basse tension
MN : Maquettes numériques
BIM : Building Information Modeling

PRESENTATION DE L’ENTREPRISE
1
Figure 1 - Daimler Mercedes
Figure 2 - Noom Palms Village
Présentation de l’entreprise
HK CONSULTING est un bureau d’études pluridisciplinaires réunissant 3 pôles majeurs :
 Ingénierie énergétique & Thermique.
 Ingénierie électrique.
 Ingénierie de la structure.
HK CONSULTING propose des études englobant la totalité des réseaux organiques du
bâtiment et l’étude des fluides (plomberie, électricité, climatisation, chauffage, ventilation,
sanitaire…).
On peut citer parmi les références significatives de HK CONSULTING les projets suivants:
 DAIMLER MERCEDES – France
Etude réseaux HT, MT, BT.
Etude d’éclairement.
Elaboration des plans CFO, CFA, ECL et
Maquette 3D.
Réalisation des schémas unifilaires.
Dimensionnement transfo et groupe électrogène.
Suivie chantier et gestion de projet.
 NOOM PALMS VILLAGE
Etude d’éclairement des zones nobles.
Etude réseaux MT, BT et Fibre optique.
Elaboration du CCTP et Bordereau des prix.

INTRODUCTION GENERALE
2
Figure 3 - Lycée Secondaire
 Lycée Secondaire Tunis, Tunisie
Etude d’éclairement des différents locaux
administratifs et salles de cours.
Elaboration des plans CFO, CFA, ECL.
Réalisation des schémas unifilaires.
Réalisation NDC et schémas unifilaires des
différentes armoires.
Suivi Chantier.
Les équipes de HK CONSULTING sont composées de professionnels dotés d’une grande
expérience dans divers domaines, d’un savoir-faire et d’un fort esprit d’équipe.
Chaque projet qui leur est confié est minutieusement diagnostiqué afin de garantir le succès
de son aboutissement dans les plus brefs délais.
Ainsi ce bureau d’étude spécialisé dans le bâtiment et le développement urbain à une
expérience reconnue dans les activités ci-dessous :
 Ingénierie du Bâtiment.
 Modélisation BIM.
 Maitrise d'œuvre.
 Pilotage, Suivi & Direction des Travaux.
 Assistance à la mise en service.
 Formation.

3
Introduction générale
La transition énergétique est aujourd’hui au centre des préoccupations et avec elle, on parle
aussi de maîtrise de la facture et de baisse de consommation. Quoiqu’il en soit, s’il y a bien
un acteur indissociable de ce processus, c’est le bureau d’études en électricité.
La part de l’électricité dans la facture énergétique peut varier d’une structure à l’autre mais
en général, il est toujours possible de réaliser des économies grâce à l’amélioration de la
performance énergétique. Le syndicat de l’énergie affirme même que ces économies peuvent
atteindre les 80% avec la rationalisation du réseau et la limitation du gaspillage.
Dans ce but, l’étude d’une installation électrique implique que l’on ait rassemblé toutes les
informations permettant de déterminer avec certitude les circuits et les caractéristiques
physiques et dimensionnelles des matériels.
L’objectif est résumé par deux critères :
 L’obligation des résultats relativement aux performances recherchées et aux
normalisations internationales en respectant les règles de sécurité.
 Garantir la rentabilité économique de l’installation.
En parallèle, le BIM (Building Information Modeling), représente un outil collaboratif
puissant d’amélioration de la gestion de projet et de productivité : gain en temps et en qualité,
détection précoce des erreurs et des conflits, partage des données et travail collaboratif tout
au long du cycle de vie du bâtiment, depuis la phase consistant à le concevoir, à le construire,
à l’exploiter et à le maintenir jusqu’à celle de le déconstruire. Cet outil technologique
participe fortement à l’atteinte des objectifs énergétiques et environnementaux, de manière
durable, tout en respectant les politiques d’environnement. Il contribue à la création du
bâtiment de demain, un bâtiment intelligent capable de gérer ses flux, d’économiser
l’énergie, d’être un lieu de vie, de confort et de santé pour ses occupants.
Il est important aujourd’hui de développer et de diffuser rapidement les technologies à
chaque phase de la construction et de l’exploitation. Il est également indispensable de veiller
à l’évolution dans le domaine de la formation, de la recherche et de l’innovation.

4
Dans ce contexte, et dans le cadre de ma formation en génie électrique et informatique
industriel à l’Université Libre de Tunis, j’ai eu l’opportunité de réaliser mon projet de fin
d’étude au sein du bureau d’étude HK-Consulting sur un projet de cité scolaire situé en Île
de France.
Le rapport que nous présentons est une brève présentation des tâches effectuées durant ce
projet. Il est structuré en trois chapitres :
 Dans le premier chapitre nous allons présenter les bureaux d’études, le concept du
BIM et le cadre du projet à réaliser en étudiant sa problématique.
 Le deuxième s’intéresse à la partie éclairage des bâtiments, en comparant les résultats
du calcul à la main avec celles obtenue par les logiciels de conception (Dialux).
 Le troisième chapitre synthétise la partie dimensionnement des départs de
l’installation électrique, des bilans de puissances, et des notes calculs élaboré par les
calculs manuels et par le logiciel CANECO, ensuite nous exposant les normes et les
équipements qui concerne les lots courant faible et sécurité incendie.

CHAPITRE I INTRODUCTION ET CADRE DU PROJET
5
Chapitre I. Introduction et cadre du projet
I.1 Introduction
Nous commençons ce premier chapitre par la présentation de l’environnement du travail à
travers quelques généralités sur le bureau d’étude ainsi que le concept du BIM (Building
Information Modeling) ces avantages, ces outils, ces dimensions et ces niveaux et en fin le
développement du projet, de son cadre et du travail qu’on nous demande de réaliser tout au
long la durée du stage.
I.2 Généralité sur les bureaux d’études
Un bureau d'études peut désigner soit un cabinet indépendant, soit un département ou un
service au sein d'une administration ou d'une entreprise. Il s'agit d'une structure où sont
réalisées des expertises à caractère scientifique et/ou technique, généralement sous la
responsabilité d'un ingénieur.
Ces expertises peuvent recouvrir entre autres les champs de l'analyse de l'existant (état des
lieux) ou bien la conception d'un produit ou l'organisation d'un service.
Les bureaux d'études ont un rôle d'assistance et de conseil auprès des collectivités publiques
ou des entreprises.
Les compétences des bureaux d'études peuvent être en relation avec des domaines
extrêmement variés tels que : le Génie civil, l’électricité, énergétique, Thermique etc.
L'activité des bureaux d'études relève du domaine des services : les prestations sont de
caractère intellectuel.
Un bureau d'études ne réalise pas directement de travaux ou de fourniture, mais ils
interviennent en général en amont afin d'effectuer des recommandations préalables, ou en
aval pour vérifier la qualité des réalisations.

6
I.3 Le besoin
A l’origine du projet, la maîtrise d’ouvrage (qui peut être une personne physique, morale, un
particulier ou une entreprise) possède un besoin bien spécifique (création d’une usine, d’une
habitation personnelle, etc…). Néanmoins, elle ne possède pas les compétences techniques
pour réaliser son ouvrage. Généralement, on fait alors appel à une maîtrise d’œuvre (souvent
un cabinet d’architecte pour les projets complexes) pour pallier ces problèmes.
Le cabinet d’architecte s’associe à un ou plusieurs bureaux d’ingénierie (ou bureaux d’études
techniques) pour l’étude et l’élaboration des plans (structure, sanitaire, chauffage, électricité,
etc…).
Différentes séances sont établies entre le client et le(s) bureau(x) d’ingénieurs/architectes
pour préciser les besoins et instaurer un cahier des charges bien défini. La maîtrise d’œuvre
conçoit ainsi le projet.
I.4 Les phases d’un projet
Chaque projet doit généralement passer par plusieurs phases pour qu’il soit finalement livré.
I.4.1 Etude d’esquisse - ESQ
Dans cette phase, l’architecte est demandé de présenter les résultats de sa première étude de
faisabilité du bâtiment souhaité en tenant compte des options de construction envisagées par
le maître d’ouvrage et en fonction des différents paramètres liés au terrain.
Si le maitre d’ouvrage est satisfait des premières missions d’étude de faisabilité et de
réalisation d’esquisse, il peut décider de poursuivre les travaux dans les études d’avant-
projet.
I.4.2 Avant-projet sommaire – APS
A ce point on doit fournir une description précise des différentes options retenues pour le
projet, et une estimation du coût et de la durée des travaux. Une certaine tolérance peur être
ménager en fonction de la taille du projet et de l’état d’avancement des travaux d’études.

7
I.4.3 Avant-projet détaillée – APD
A cette étape nous allons vérifier les dernières mises au point effectuées en fonction des
options retenues par le maitre d’ouvrage, le choix des matériaux selon les différentes
prestations techniques et en conformité avec les réglementations, une étude
d’approvisionnement et un bilan thermique doivent être engagés.
Un chiffrage précis de l’ensemble du projet est alors finalisé. Les documents qui détaillent
les caractéristiques définitives du projet et des performances convenues sont rédiger de
manière formelle à fin d’obtenir le permis de construction.
I.4.4 Dossier d’appel d’offres – DAO
Cette phase est principalement consacrée à l’élaboration des pièces écrites du Dossier
d’Appel d’offres. Durant cette période le bureau d’étude d’électricité doit élaborer les plans
détaillés courant fort, faible, études d’éclairements, bilan de puissance et schémas unifilaires
des armoires électriques.
Ce dossier va être utiliser pour consulter les entreprise d’exécution afin qu’ils fournissent
des offres techniques et financières.
I.4.5 Dossier d’exécution
Les études d’exécution ont pour objet la réalisation technique du bâtiment, ces plans sont
généralement élaborer par l’entreprise d’exécution, soit par ses ingénieurs ou par
l’intermédiaire d’un bureau d’étude, ce dossier doit contenir l’état de l’installation
(cheminements, implantations) conforme à leurs exécutions en chantier.
I.5 BIM (Building Information Modeling)
I.5.1 Contexte
Tout le monde connait probablement des logiciels qui permettent de dessiner très rapidement
en 3D. Ils sont généralement parfaits pour illustrer ce que n’est PAS le BIM : les objets
dessinés ne sont que des volumes, sans aucune forme d’intelligence. Une maquette 3D ne

8
peut rentrer dans le cadre d’un processus BIM qu’à la condition d’être porteuse d’une base
de données associée à chaque objet.
Nous attirons donc votre attention sur ce détail de langage important, mais qui provoque de
nombreuses erreurs et incompréhensions au sujet du BIM : « BIM » et « maquette numérique
» ne sont pas des synonymes. La maquette numérique, à la condition qu’elle soit «
sémantisée », c’est-à-dire porteuse d’intelligence, est un outil au service du processus BIM.
I.5.2 La modélisation
Un autre point à bien comprendre tient à la nature même de ce qui compose cette maquette
numérique. Sur un plan DWG (AutoCAD) classique, la représentation du bâtiment est
obtenue grâce à des formes géométriques (traits, polygones, courbes, points, textes). Même
si certaines aides au dessin (accrochage aux extrémités des segments, contraintes
dimensionnelles entre formes géométriques) peuvent être assimilés à une forme
d’intelligence, celles-ci ne suffisent pas à conférer à ces dessins vectoriels les
caractéristiques suffisantes pour être qualifiées de maquette BIM.
Dans une maquette numérique BIM, on ne dessine pas des formes géométriques, mais des
objets. Pour tracer un mur, on utilise le bouton « Mur », pour tracer un plancher, la fonction
« Plancher ».
Figure 4 - Les Niveaux du BIM

9
Alors, que la majorité des chantiers sont actuellement réalisés au « Niveau 0 », certains le
sont au « Niveau 1 », mais cela ne concerne jamais tous les intervenants du projet et l’emploi
de la 3D ne relève actuellement que de « l’anecdote ponctuelle ».
I.5.3 Le BIM à travers le cycle de vie d’un bâtiment
I.5.3.1 Du programme à la déconstruction
Le BIM est présent dans toutes les phases d’un projet de bâtiment, de l’élaboration du
programme jusqu’à sa déconstruction. Sur le schéma ci-dessous, vous pouvez voir les
différentes étapes du cycle de vie d'un ouvrage. Avec l'idée de regrouper et de partager les
informations, il permet de maintenir une continuité à travers toute la vie de l’ouvrage.
L’autre intérêt du BIM est de pouvoir anticiper les erreurs, que ce soit à travers l’analyse
des collisions entre deux maquettes ou avec une meilleure coordination des équipes en
exécution grâce aux maquettes.
Et, même si les différents intervenants ne sont pas intéressés par le BIM de la même manière,
chacun y trouve tout de même son intérêt.
Figure 5 - Cycle de vie du bâtiment

10
Au cours d'un projet, il n’y a pas une maquette numérique unique, mais plusieurs. En phase
de conception, par exemple, les architectes, les bureaux d’études et les autres intervenants
génèrent chacun leur propre maquette numérique de conception. Cela permet d'atteindre les
objectifs du bâtiment selon la solution métier de chacun, de simuler et d'analyser la faisabilité
de l'édifice. Ces maquettes seront ensuite concaténées par le BIM Manager.
Au-delà de l’aspect graphique, les données, qui je le rappelle sont la base du BIM, sont
différentes suivant les contributeurs. Les maquettes permettront d'en analyser les
différents aspects.
Voici quelques exemples d’informations issues des maquettes numériques (MN) et les fins
auxquelles elles sont utilisées :
 La MN Architecture
 La MN Structure
 La MN MEP
 La MN de coordination
I.5.4 La Charte BIM : stratégie générale de la maîtrise d’ouvrage
La Charte BIM est la définition de la stratégie globale de la maîtrise d’ouvrage vis-à-vis du
BIM. Elle définit ses attentes, en termes de modélisation ou de livrables, par exemple. Elle
explique également les objectifs généraux et la vision du BIM. La charte peut également
préciser les outils numériques qui seront utilisés et son organisation interne.
Pour les plus avancés, la Charte BIM pourra définir si des outils numériques de gestion de
patrimoine seront utilisés ainsi que la codification et la classification à respecter.
Ces éléments structureront les maquettes numériques des différents contributeurs suivant les
phases du projet.
I.5.5 Le Cahier des Charges BIM : besoins spécifiques de la maîtrise
d’ouvrage sur un projet particulier
Le cahier des charges est le pendant de la Charte BIM, mais pour un projet spécifique. En
général, nous retrouvons la structuration de la charte, mais chaque partie est interprétée
pour le projet.

11
Les éléments principaux précisés sont les acteurs et les missions des Contributeurs BIM,
les échanges et les contrôles BIM attendus ainsi que les Objectifs BIM du projet.
I.5.6 La Convention BIM : document fédérateur de la maîtrise d’œuvre du
projet
La Convention BIM est le document réalisé par le BIM Management, en coopération avec
les différents contributeurs de la maîtrise d’œuvre. Ce document est nécessaire dans la
mesure où les thèmes couverts par celui-ci ne sont actuellement pas décrits par les documents
contractuels. Les effets juridiques et l’adhésion à la démarche sont inhérents à la
Convention BIM, car elle engage d’un commun accord ceux qui la reconnaissent.
La Convention BIM est une réponse au Cahier des Charges BIM, selon le schéma que
nous avons vu précédemment.
Elle doit être approuvée par toutes les parties contribuant au projet, quelle que soit la nature
de leur contribution à la Maquette Numérique.
La Convention BIM suit un ordre logique d’enchaînement des tâches.
I.5.7 Conclusion
Le BIM intervient sur l’ensemble du cycle de vie du bâtiment. À chaque phase, les
maquettes sont différentes, tant par leurs qualités graphiques que par les données qu’elles
intègrent. Cela est notamment dû au fait que les différents contributeurs ont des attentes
métiers différentes.
Toutefois, à un moment, ces maquettes sont réunies. On dit qu’elles sont concaténées. Le
but est de vérifier la cohérence du travail de chacun dans un ensemble qui ressemblera au
futur bâtiment.

12
I.6 Cadre du projet
I.6.1 Contexte
La collectivité territoriale de Guyane est promotrice de la construction de deux nouveaux
pôles scolaires : le Complexe scolaire de Saint-Georges de l’Oyapock et le Lycée de
Macouria. La mission de MBAcity pour chacun de ces deux projets est de réaliser une
mission de Présynthèse Tous les Corps d’État (TCE) et BIM Management pendant toute la
phase de conception et une mission de Synthèse TCE et BIM
Management pendant la phase d’exécution.
I.6.2 Cité scolaire de Saint Georges de l’Oyapock – Fiche Projet
Il s’agit d’un groupe scolaire d’enseignement du secondaire, situé à Saint-Georges de
l’Oyapock. Sur une parcelle de 8 hectares, il comptabilise une surface utile de 19 767 m² et
une surface extérieure de 16 072 m². Ce complexe est composé d’un collège de 600 places,
d’un lycée de 765 élèves qui comprendra quatre filières (ÉNERGIE, GESTION, ESS social,
BOIS), un internat de 140 places, un pôle dédié à la restauration et des équipements sportifs.
Figure 6 - Cité Scolaire de Saint Georges de l'Oyapock

13
Figure 7 - Localisation Géographique
Maitrise d'ouvrage : Collectivité territoriale de Guyane
Client : Collectivité territoriale de Guyane
Architecte : Peerdeo Singh, Yves Le Tirant, BMC Architecte
Lieu : Saint-Georges de L'Oyapock, Guyane (973)
Surface : 19 800 m²
Dates : Depuis 2018
Montant des travaux : 67 M€
La cité scolaire sera décomposée comme suit :
I.6.2.1 1er groupement de bâtiments
 Bat. A1 – Cuisine/Restauration
 Bat. A2 –Salle polyvalente
 Bat. B – Atelier Energie
 Bat. D – Economie et Social
 Bat. G – Administration / Vie scolaire
 Bat. I – Foyer Collégiens
 Bat. L– Enseignement Général (L1A/L1B) et Loge gardien
 Bat. M – Hall Sportif

14
 Espaces extérieurs
 Plateau sportifs extérieurs
I.6.2.2 2eme groupement de bâtiments
 Bat. C – Commun Energie et Accompagnement
 Bat. E – Gestion et Commun Bois
 Bat. F – Atelier Bois
 Bat. H – Foyer Lycéens
 Bat. J - SEGPA
 Bat. K – Pôle logistique
 Bat. L– Enseignement Général (L2A/L2B)
 Bat. N/O/P/Q - carbet
 Bat. R – Dortoir filles
 Bat. S – Pôle carbet internat
 Bat. T – Dortoir garçons
I.6.2.3 Depuis un poste EDF en limite de propriété :
 Bat. U/V/W/X – Logements de fonction enseignement,
 Bat. L – Logement gardien.
 Bat. Z/Y – Locaux techniques.
I.6.2.4 Classification des bâtiments
I.6.2.4.1 Définitions de bases
Les établissements sont classés en 5 grande familles :
 ERP : Les bâtiments recevant du public.
 IGH : Les immeubles de grande hauteur
 ICPE : Installation classée pour la protection de l'environnement.
 Habitation : Les bâtiments à usage d'habitation.
 Les Dispositions transitoires.
Notre projet rentre dans la famille ERP.

15
I.6.2.4.2 Les bâtiments recevant du public (ERP)
Sont considérés comme bâtiments recevant du public, toutes les constructions et tous les
locaux et espaces qui reçoivent des personnes ou dans lesquels se tiennent des réunions
privées ou ouvertes au public, à titre onéreux ou à titre gratuit. Sont considérées comme
faisant partie du public, toutes les personnes présentes dans le bâtiment à quelque titre que
ce soit.
I.6.2.4.3 Les catégories des ERP
Les bâtiments recevant du public sont classés dans des types, selon la nature de l'activité qui
y est exploitée, ces bâtiments recevant du public, quel qu'en soit le type, sont classés dans
cinq catégories, selon leur capacité d'accueil du public, comme suit :
 Première catégorie : plus de 1500 personnes.
 Deuxième catégorie : de 701 personnes à 1500 personnes.
 Troisième catégorie : de 301 personnes à 700 personnes.
 Quatrième catégorie : de 51 personnes à 300 personnes.
 Cinquième catégorie : les bâtiments dont la capacité d'accueil du public n'excède
pas les cinquante personnes.
La capacité d'accueil du bâtiment recevant du public est fixée, selon les cas, conformément
à l'un ou à l'ensemble des critères suivants :
 Le nombre de places assises.
 Le nombre de lits.
 La superficie réservée au public.
 La déclaration du propriétaire du bâtiment, vérifiée par les services de la protection
civile.
I.6.2.4.4 Les types des ERP
 Type J : Structures d’accueil pour personnes âgées et personnes handicapées
 Type L : Salles d’audition, de conférences, de réunions, de spectacles ou à usage
multiple
 Type M : Magasins de vente, centres commerciaux
 Type N : Restaurants et débits de boisson

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 Type O : Hôtels et pensions de famille
 Type P : Salles de danse et salles de jeux
 Type R : Etablissements d’éveil, d’enseignement, de formation, centres de vacance,
centres de loisir sans hébergement
 Type S : Bibliothèques, centres de documentation et de consultation d’archives
 Type T : Salles d’exposition
 Type U : Etablissements de soins
 Type V : Etablissements du culte
 Type W : Administrations, banques, bureaux
 Type X : Etablissements sportifs couverts
 Type Y : Musées.
I.6.2.4.5 Cité scolaire
La déclaration du propriétaire du bâtiment, vérifiée par les services de la protection civile.
Conformément à l’article GN3 du Règlement de Sécurité Incendie, la cité scolaire est un
ERP (établissement recevant des publique) recevant plus de 1500 personnes, les bâtiments
sont considérés comme étant isolés entre eux, de type mixte regroupant plusieurs activités et
classés comme suit :
 Bât. L : type R, 2ème catégorie.
 Bât. A1 : type N, 2ème catégorie.
 Bât. A2 : type L, 3ème catégorie.
 Bât. M : type X, 4ème catégorie.
 Bât. R, T : type R, 4ème catégorie avec locaux à sommeil.
 Bât. D, E, F, G, J, K, S : type R, 5ème catégorie.
 Les bâtiments B et C sont soumis au code du travail.
 Les habitations sont en 1ère famille.

17
I.6.3 Plan masse
La figure ci-dessous représente le plan masse de la cité scolaire :
Figure 8 - Plan Masse Cité Scolaire

18
I.6.4 Travail demandé
Le bureau d’étude HK Consulting est chargé de faire l’étude de la partie électrique (courants
forts et courants faibles), la partie sécurité incendie du projet décrit ci-dessus.
Les taches qui m’ont étais confiée sont :
 Réalisation des calculs d’éclairements.
 Réalisation des plans d’implantations des équipements courant forts.
 Réalisation des plans d’implantations des équipements courant faible, sécurité
incendie.
 Réalisation des bilans de puissances et notes de calculs de l’installation BT.
 Elaborations des plans de cheminements et réservations.
 Elaboration des schémas unifilaires et des schémas d’encombrement des armoires
électrique.
I.7 Conclusion
Dans ce chapitre nous avons présenté l’entreprise d’accueil du stage, le projet qui nous a été
confié, son cadre et sa problématique.
Dans le chapitre suivant, nous allons nous intéresser à la deuxième partie qui consiste à faire
l’étude de l’éclairage des bâtiments en questions.

CHAPITRE II ETUDE D’ECLAIREMENT
19
Figure 9 - Composition de la Lumière
Chapitre II. Etude d’éclairement
II.1 Introduction
Quel que soit le type de bâtiment, l'objectif recherché lors de la conception de l'éclairage
artificiel est d’assurer le confort visuel des occupants tout en minimisant la consommation
électrique qui lui est liée. Un éclairage adéquat et approprié doit être assuré en tenant compte
des particularités, de l’impact des normes d'éclairement à appliquer, le choix du matériel et
les solutions techniques et pratiques à mettre en place.
II.2 Notions de bases
II.2.1 Composition de la lumière
La lumière est une énergie radiante perçue visuellement par l’œil. Elle provient de sources
naturelles (soleil, étoiles) ou artificielles (ampoule) ou d’un objet réfléchissant la lumière
comme la lune quand elle est éclairée par le soleil. La lumière est composée de plusieurs
couleurs allant du rouge au violet
qui correspondent à différentes
longueurs d’onde (Figure 9).
L’ensemble de ces longueurs
d’onde constituant la lumière est
appelé spectre, il est compris entre
380 et 780 nanomètre (1 nm = 10–
9 m).
II.2.2 La vision
La vision est, tout naturellement, basée sur la façon dont notre système cérébral oculaire voit
des objets. L'œil soit parfois comparé à un appareil photo parce que les deux ont un objectif
et un récepteur sensible à la lumière.

20
Figure 10 - La Vision
L’observateur ne voit pas la lumière, il
voit seulement les objets lorsqu’ils sont
capables de renvoyer cette lumière dans
son œil, donc pour être visible un objet
doit pouvoir envoyer de la lumière dans
l’œil de l’observateur. Pour cela, l’objet
peut être soit lumineux (il émet de la
lumière), soit éclairé (il renvoie de la lumière).
II.3 Les grandeurs photométriques
Les grandeurs photométriques sont à la base de toutes les mesures en éclairage et il faut les
comprendre afin de comprendre les éventuelles documentation et fiches techniques, ce sont
aussi les critères à prendre en considération pour le choix des luminaires.
II.3.1 Le flux lumineux en lumens (Lm)
C'est probablement l'unité d'éclairage la plus simple à comprendre,
c'est l'un des premiers facteurs à prendre en compte en choisissant une
source lumineuse.
Il décrit l’énergie totale qu’une source lumineuse émet à travers toutes
les langueurs d’ondes visibles de la lumière et dans toutes les
directions, c’est-à-dire toutes les couleurs de l’arc en ciel est connu
comme flux lumineux et se mesure en lumens. Puisque la visibilité
n’a pas de signification que pour un spectateur humain, la lumière
prend également en considération la sensibilité variable de l’œil aux différents couleurs
(longueurs d’ondes).
Les valeurs d’éclairement rencontrées à l’extérieur peuvent varier de 0,25 Lux dans une nuit
claire à 100.000 Lux dans une journée bien ensoleiller.
II.3.2 L’intensité lumineuse en candela (Cd)
Une source lumineuse crée des faisceaux de lumières dont l’intensité lumineuse n’est pas
forcément uniforme dans toutes les directions, elle diminue en allant du centre du luminaire
Figure 11 - Flux
Lumineux

21
Figure 12 - L'intensité Lumineuse
jusqu’ à ces bords et tombe à zéro à un moment donné, donc, plus le flux lumineux des
faisceaux et important, plus l’intensité
mesurer en candela est importante.
La candela décrit alors l’intensité
lumineuse d’une source dans une
direction spécifique ou le nombre de
lumen par angle (lumen/angle).
II.3.3 L’éclairement en Lux (Lx)
Le Lux est l’un des termes les plus connus et les plus mal utilisés l’lorsqu’il s’agit d’une
étude d’éclairement, il ne décrit que la quantité de lumière arrivant sur une surface, c’est la
mesure du niveau d’éclairage dont le mot technique est niveau d’éclairement.
Pratiquement le lux correspond à l’éclairement d’une surface de 1 mètre carrée par un flux
de 1 lumen (1lux=1lumen/mètre carré).
Puisque l’éclairement décrit la quantité de lumière reçue par la surface, ça ne nous dit rien
sur la luminosité de cette surface car cette dernière dépend de la quantité de lumière réfléchie
de la surface vers nos yeux ainsi que d’autres facteurs.
 Instrument de mesure : luxmètre.
II.3.4 La luminance en candela/m² (Cd/m²)
La luminance est souvent appelée « luminosité
objective » d’une surface car elle peut être
mesuré et spécifié, alors que la luminosité est
une impression subjective qui varie en fonction
de divers facteurs.
La luminance est la seule grandeur réellement
perçue par l’œil humain. Elle représente le
rapport entre l’intensité de la source dans une
Figure 13 - L'intensité Lumineuse

22
Tableau 1 - Valeurs usuelles de luminance
direction donnée et la surface apparente de cette source. Elle s’exprime en candelas par mètre
carré (cd/m2). L’œil humain perçoit des valeurs de luminance allant de 0,001 à 100 000
cd/m2, Le tableau suivant donne la luminance de quelques sources lumineuses :
Comme cette grandeur est la seule perceptible par l’homme elle est très utilisée pour mesurer
l’éblouissement (UGR), mais vu qu’elle est très difficile à quantifier ou calculer, les
normalisations internationales ont fixer des niveaux d’éclairement en lux qui garantissent
l’obtention des niveaux de luminances souhaiter.
II.4 Caractéristiques lumineuse et électriques des luminaires
II.4.1 Indice de rendue de couleur (IRC)
IRC (ou Color Rendering Index CRI en anglais) est un indice qui mesure la tendance d'une
source lumineuse à bien rendre les couleurs. L'étude du rendu des couleurs a été initiée par
la Commission internationale de l'éclairage (CIE) en 1948.
La méthode de calcul est basée sur la comparaison de l'éclairement entre la source lumineuse
étudiée et la source lumineuse utilisée comme référence. La valeur moyenne de la différence
évalue la distorsion colorimétrique: c'est l'indice de rendu des couleurs (IRC).
8 couleurs tests ont été définies correspondent à des couleurs de saturation modérée et de
clarté moyenne semblable.

23
Figure 14 - Les 8 Couleurs de Test IRC
Figure 15 - Température de Couleur
Pour chaque couleur-test, un indice spécifique de rendu de couleur peut être calculé. L’indice
général de rendu des couleurs Ra quant à lui est la moyenne arithmétique des indices
particuliers pour les 8 premières couleurs-tests. Les 6+1 autres couleurs-tests peuvent être
utilisées pour des indices spéciaux.
Voici un aperçu de ces couleurs :
L’indice de rendu des couleurs IRC est compris entre 0 et 100, 100 étant l’IRC de la lumière
naturelle qui restitue toutes les nuances de couleur et 0 étant l’absence de couleur
reconnaissable. Une différence de 5 points sera perceptible pour l’œil humaine.
Tableau 2 - Perception de Couleur
II.4.2 Température de couleur (CCT) en degrés Kelvin (K)
La couleur de la lumière artificielle a une action directe sur la sensation de confort de
l’ambiance lumineuse d’un espace. Elle n’influence cependant pas les performances
visuelles.
La lumière émise par une source lumineuse peut
sembler Froide ou Chaude est connu comme
l'apparence ou température de couleur CCT. C'est
souvent indiqué dans la documentation
Plage IRC Perception des couleurs
Ra < 25 Faible
25 < Ra < 65 Moyenne
65 < Ra < 90 Bonne
90 < Ra Elevée

24
Figure 16 - Ambiance Local
commerciale et les fiches techniques des luminaires comme degrés Kelvin (K).
Une lumière de couleur “chaude” est composée majoritairement de radiations rouges et
oranges. C’est le cas des lampes à incandescence normales, alors que plus la température de
couleur est élevée, plus l'apparence de la lumière est froide (bleue) comme montrer dans le
spectre. (Figure 15). Ci-dessous, on illustre la variation de la sensation de confort de
l’ambiance lumineuse d’un local en fonction de la température de couleur et pour un même
niveau d’éclairement.
II.4.3 Courbe photométrique
La courbe photométrique est un élément essentiel de l’éclairage et des caractéristiques du
luminaire, elle décrit la manière dans le flux lumineux de la lampe qu’il contient est émis
dans les différentes directions de l’espace.
Pour caractériser un luminaire d’un point de vue photométrique,
celui-ci est considéré à l’infini et il s’agit d’évaluer l’intensité du
flux lumineux dans chaque direction (candela) de l’espace en trois
dimensions.
Cette courbe donne la répartition des intensités lumineuses (en
candélas par 1000lm) dans les 2 plans de symétrie de l'appareil
(figure 17), ceci permet de calculer le niveau d'éclairement en un
point P sur un plan horizontal, pour les situations qui ne nécessitent
pas une très grande précision, on peut utiliser le diagramme simplifié suivant (figure 18) :
Figure 17 – Courbe
Photométrique

25
 Angle d’ouverture du faisceau : 32°.
 A 2 m de distance de la source on a :
- Un éclairement au centre de la plage : 242 lux.
- Un éclairement à l’extrémité du cercle 121 lux.
- Diamètre du cercle éclairé : 1,20m
II.4.4 Notion d’éblouissement
Constructeurs et utilisateurs sont de plus en plus sensibles aux notions de confort. Ils ont
ainsi développé des méthodes de calculs basées plus sur les luminaires que sur l’éclairement
qui permettent d’évaluer la qualité des installations en terme de visibilité et d’éblouissement.
Par l’éclairage intérieur, on utilise l’UGR (Unified Glare Rating ou méthode simplifiée
d’évaluation de l’éblouissement) qui est défini par une échelle allant de 10 (aucun
éblouissement) à 30 (éblouissement intolérable).
Tableau 3 - Facteur d'éblouissement
UGR Type d’activité
< 16 Travail de précision, salle de soin
16<…<19 Bureau classique
19<…<22 Salle de repos, cantine
22<…<25 Vestiaire, salle de bain, local technique, magasin
25<…<28 Zone de circulation et couloirs
>28 Dangereux, non utilisable
Figure 18 - Diagramme
Simplifié

26
Concrètement, l’éblouissement est une notion complexe à modéliser et à mesurer et n’a de
sens que dans une situation spécifique, c’est-à-dire pour un observateur donné dans une pièce
donnée avec des luminaires précis installés (figure 19), chaque luminaire est caractérisé par
un indice d’UGR, le tableau ci-dessous contient quelques valeurs préconisées par la norme
d’éclairage intérieur NF EN 12 464-2.
II.4.5 Efficacité lumineuse en (lm/w)
L’efficacité lumineuse d’une source est le rapport entre le flux lumineux
fourni et la puissance électrique consommée pour produire cette
lumière, elle s’exprime en Lumen / Watts (lm/W). Plus ce chiffre est
grand, plus la lampe émet de lumière pour une même consommation
électrique, ce qui signifie donc qu’on éclaire en dépensant moins et en
polluant moins.
II.4.6 Duré de vie moyenne
La durée de vie est un autre élément essentiel à prendre en compte l’ors de choix des
luminaires le tableau 4 ci-dessous est un comparatif entre les différentes technologies.
Figure 19 - Eblouissement
Figure 20 - Efficacité Lumineuse

27
Tableau 4 - Duré de Vie Moyenne
Technologie IRC Efficacité lumineuse Duré de vie moyenne
Lampe incandescence 90 3 – 19 lm/W 1 000 h – 1 200 h
Lampe iodure métallique 95 37 – 80 lm/W 2 000 h – 3 000 h
Lampe fluorescente 95 50 – 115 lm/W 6 000 h – 15 000 h
Sodium haute pression 80 25 – 80 lm/W 10 000 h – 30 000 h
Sodium basse pression <20 100 – 200 lm/W 16 000 h – 35 000 h
Lampe à LED 90 60 – 180 lm/W 50 000 h – 100 000 h
II.4.7 Classe des luminaires
La différenciation des équipements électriques en « classe » vous permet de savoir de quelle
manière vous êtes protégé en cas de choc électrique. Car vous devez être protégé non
seulement lors d’une utilisation normale mais aussi en cas de défaillance du matériel. Il
existe 4 classes, la classe 0 ne possède aucune protection et son utilisation est interdite
aujourd’hui.
 Classe I : a un câble de mise à la terre. Toutes les parties métalliques pouvant être
touchées de l’extérieur doivent être munies d’un conducteur de protection vers
l’extérieur. Celui-ci décharge en toute sécurité le courant résiduel.
 Classe II : a une double isolation de protection. Cette double isolation se trouve
souvent dans les câbles avec la fiche Euro.
 Classe III : désigne les appareils qui fonctionnent avec une basse tension de
protection, c’est-à-dire avec des piles, des accumulateurs ou de l’énergie solaire.
Cette tension est inférieure à 50 volts. Dans cette classe, aucun conducteur de
protection ne peut être installé.

28
II.4.8 L’indice de protection IP
L’indice de protection IP désigne les degrés de protection procurés par une enveloppe de
matériel électrique contre :
 La pénétration des corps solides étrangers.
 L’accès aux parties dangereuses.
 La pénétration de poussières.
 La pénétration de liquides.
L’indice IP est suivi par un premier chiffre qui caractérise la protection du matériel contre
la pénétration de corps solides étrangers.
Un deuxième chiffre complète l’indice et correspond à la protection du matériel contre la
pénétration des liquides comme indiqué par le tableau suivant :
Figure 21 - Classes des Luminaires
Tableau 5 - Tableau de Classes de Protections IP

29
Tableau 7 - IP et IK selon NF C 15-100
II.4.9 L’indice de protection IK
L’indice IK correspond au
degré de protection contre les
impacts mécaniques externes. Il
est suivi de deux chiffres qui
renseignent les caractéristiques
suivantes :
La norme NF C 15-100 classe les locaux, attribuant à chacun un degré IP et IK adapté pour
assurer la protection des matériels électriques. Voici une liste non exhaustive des pièces du
logement et des indices à choisir :
Tableau 6 - Indice de Protection IK

30
Figure 23 - LED High
Power
II.5 Eclairage LED
II.5.1 Définition
Contrairement aux autres sources lumineuses, les LED sont essentiellement des composants
électroniques dont la fonction principale est d'émettre de la lumière, cette technologie est
apparue pour la première fois en 1962.
II.5.2 Types des LED
Les puces LED sont disponibles en différentes versions de base.
Les LED individuelles haute puissance sont normalement supérieures à 1 W, ceux-ci sont
connus sous le nom de dispositifs de montage en surface, SMD.
II.5.2.1 La LED SMD (Surface Mounting Device).
Les LED SMD offraient le meilleur rendement du marché
jusqu'à l'apparition des LED COB (voir ci-dessous). Elles
parviennent à dépasser allègrement les 80 lumens/watt par
LED contre seulement 30 ou 50 lumens maxi pour une LED
DIP. Le tout pour une consommation équivalente ! Elle permet
aussi d’obtenir un angle d’éclairage jusqu'à 140°, ce qui la
rend ultra polyvalente dans son utilisation.
II.5.2.2 La LED High-Power
Les LED HIGH-POWER sont constituées d’une base de LED SMD poussées au maximum
de leurs capacités sur laquelle on ajoute une lentille qui concentre la puissance lumineuse de
la source, cela permet d’obtenir un rendement supérieur à la LED SMD, donc une intensité
lumineuse (en lumens) supérieure elle aussi.
Un des principaux inconvénients de cette LED est que l’angle
d’éclairage est considérablement réduit. En moyenne 45° le
deuxième inconvénient reste son prix, légèrement plus élevé
qu’une ampoule LED SMD.
Figure 22 - LED SMD

31
II.5.2.3 La LED COB
Il s’agit là d’un simple assemblage de plusieurs chips lumineux (type LED SMD) disposés
côte à côte pour former une grosse LED.
Les avantages sont multiples et en font à ce jour la LED la plus performante du marché !
Stabilité, fiabilité, longévité, rendement, la LED COB est le haut de
gamme de la LED.
Une LED COB produit facilement un peu plus de 180 lumens/watt.
Elle résiste aux variations de tension et possède un angle
intermédiaire de 80° qui en fait la LED idéale pour un usage
domestique ou extérieur. Elle produit par contre un peu plus de
chaleur qu'une LED SMD, mais pas autant qu'une LED High-
Power.
II.5.3 Avantages
II.5.3.1 Consommation électrique faible
Le premier avantage et non des moindres de l’éclairage LED est sa faible consommation
électrique. Il est beaucoup moins énergivore que toutes les autres technologies présentes
actuellement sur le marché. Grâce à son meilleur rendement et la diminution du nombre de
points lumineux, l’éclairage LED permet de réduire la facture d'électricité.
II.5.3.2 Coût de maintenance réduit
Les ampoules LED ont une durée de vie bien plus importante (environ 50 000 heures de
fonctionnement) que les ampoules classiques (entre 1 000 et 15 000 heures). De fait,
les coûts de maintenance sont quasiment inexistants.
II.5.3.3 Temps de réchauffement
Grâce à leur efficacité/puissance lumineuse et leur couleur naturelle très proche de la
lumière du jour, les ampoules LED offrent une qualité d’éclairage excellente. Ce qui est
particulièrement appréciable dans les bâtiments tertiaires/industriels, permettant d’améliorer
le confort des usagers et leur productivité.
Figure 24 – LED
COB

32
De plus, contrairement aux lampes classiques, il n’y a ni scintillement, ni bruit de fond. Et
pour ceux qui souhaitent créer différentes ambiances lumineuses, il est aussi possible
de choisir la température de couleur (bleu, vert, jaune…).
II.5.3.4 Impact environnemental
Les ampoules LED ne contiennent pas de mercure, consomment moins et ne nécessitent
quasiment pas d’entretien, contrairement aux ampoules traditionnelles. Elles s’inscrivent
ainsi dans une démarche plus respectueuse de l’environnement.
Certes plus chères à l’achat, les ampoules LED permettent de réaliser d’importantes
économies énergétiques et financières.
II.5.4 Système de contrôle d’éclairage
L’éclairage est le deuxième poste de consommation d’énergie électrique dans les bâtiments
après le chauffage et la climatisation, il présente d’après l’AFE presque 37% de la
consommation des bâtiments il est rentable donc d’essayer de diminuer cette consommation
spécialement quand elle n’est pas nécessaire d’une manière automatique et autonome.
Pour cette raison, nous avons proposé utilisé des systèmes de contrôle d’éclairage intelligent
dans les salles de classes du bâtiment L1, il s’agit d’un système de contrôle semi-automatisé.
II.5.5 Fonctionnement
Ce système permet de garder un niveau d’éclairement fixe dans les locaux, il est composé
de 4 volets principaux chacun est assuré par un organe spécifique :
 L'allumage/extinction (on/off) manuel à travers un interrupteur.
 Le Dimming (ou gradation), c'est-à-dire l'ajustement en continu de l'éclairage
artificiel, consiste à contrôler le flux lumineux de la lampe en fonction des apports
extérieurs.
 La détection de présence utilise un capteur qui détecte la présence ou l'absence d'un
individu dans un espace spécifié, l'action sur les lampes peut être de trois types :
l'allumage, l'extinction ou, dans certains cas, la gradation, la détection de présence

33
est assurée par un détecteur de présence double technologie (infrarouge +
ultrasonique) qui garantit la détection des mouvements les plus faibles.
 La détection de lumière du jour va utiliser un capteur photosensible pour effectuer
des actions sur l'éclairage artificiel en fonction de l'apport de lumière naturelle. Ces
actions peuvent être de différents types : allumage, extinction ou gradation, elle est
assurée à travers un détecteur de luminosité.
Le système de gestion fonctionne seulement avec des luminaires led dimmable équiper d’un
driver dimmable, le protocole qu’on à utiliser pour cette communication est le protocole
DALI.
II.5.5.1 Protocole DALI
DALI (Digital Addressable Lighting Interface) est un protocole ouvert et standard (IEC
62386) développé et soutenu par différents constructeurs de ballasts électroniques, qui
permet de gérer une installation d'éclairage par l'intermédiaire d'un bus de communication à
deux fils.
II.5.5.2 Fonctionnalités
Lorsque l’utilisateur entre dans la pièce il allume la lumière au moyen d’un interrupteur situé
à l’entré.
Si la lumière de jour est suffisante pour maintenir le niveau d’éclairement demandé dans la
pièce le détecteur éteint automatiquement l’éclairage, en variation, il abaisse
progressivement l’intensité des éclairages avant de l’éteindre pour ne pas donner aux
occupants de l’espace une sensation d’obscurité.
Figure 25 - Liaison DALI

34
Figure 26 - Système de Contrôle d'éclairage
Figure 27 - Commande par ligne de Luminaires
Si la lumière de jour décline le détecteur allume automatiquement l’éclairage, en variation,
l’intensité s’adapte et complète la lumière extérieure pour obtenir la luminosité nécessaire
(préprogrammer) afin d’éviter toute sensation d’éblouissement ou de sur éclairage.
En quittant la pièce, l’utilisateur éteins la lumière avec l’interrupteur, s’il oublie, le détecteur
éteindra automatiquement après un certain temps préprogrammé.
Ce cycle est expliqué par la figure ci-dessous.
Un seul détecteur est suffisant dans une pièce à condition de le mettre dans la zone la moins
exposé à la lumière du jour mais plus on installe de détecteurs, plus la détection est fiable,
plus on peut commander les luminaires puisque la lumière de jour n’est pas intégralement
répartie dans un espace, donc un détecteur est associé à chaque trame de luminaires et mesure
la présence et la luminosité.
Le contrôleur variation régule chaque trame de luminaire et complète la lumière extérieure
pour obtenir la luminosité nécessaire comme indique la figure ci-dessous :

35
II.6 Etude de l’éclairage intérieur
Le calcul d’éclairement est adapté à un lieu, une utilisation, une tâche visuelle, les mêmes
conditions se retrouvent de manière fréquente et il est donc possible d’établir une typologie
des situations rencontrées en établissant des caractéristiques spécifiques pour chacune
d’entre elle, cette typologie est établie par type de pièce selon la nature d’activité ou la tâche
à exécuter dans cette pièce.
A ce point, on doit déterminer les paramètres du local en question.
II.6.1 Niveau d’éclairement (E)
Le niveau d’éclairement moyen à maintenir dans une pièce est déterminer selon le type
d’activité à exercer, il est fixé dans la norme d’éclairage intérieur NF EN 12 464-2, quelques
exemples sont donnés dans le tableau ci-dessous.
Tableau 8 - Eclairement moyen à maintenir en fonction de l'activité
Noter que les éclairements à maintenir sont des valeurs minimales pour l’exécution de la
tâche visuelle correspondant au type d’activité défini. En aucun cas on ne devra descendre
en dessous de cette valeur.
II.6.2 Caractéristiques du local
On considère un local parallélépipédique de longueur et largeur a et b (figure28), Sauf cas
particuliers, le travail ne s'effectue pas au sol mais à une certaine hauteur au-dessus de celui-
ci. On appelle plan utile un plan fictif couvrant toute la surface de la pièce (donc de
dimensions a x b) et situé par convention à 0,80 m du sol (sauf indications différentes).

36
Figure 28 - Paramètres du local
On ne considérera donc jamais la hauteur totale d'un
local mais :
 La hauteur h des luminaires au-dessus du plan
utile.
 La hauteur h' de suspension des luminaires sous
le plafond.
Pour caractériser les dimensions (ou plus exactement les rapports de dimensions) d'un local,
on utilise les deux notations suivantes :
Indice du local 𝐾 =
∗
∗( )
(II.1) Rapport de suspension 𝐽 = (II.2)
Dans les tableaux qu’on trouve dans les fiches techniques des luminaires, il a été sélectionné
dix valeurs standard pour K (0,6 - 0,8 - 1 - 1,25 - 1,5 - 2 - 2,5 - 3 - 4 et 5) et deux valeurs
pour j (0 et 1/3). Dans les calculs, si l'on obtient des valeurs différentes, il faudra parfois
interpoler.
II.6.3 Les facteurs de réflexion
Selon la couleur des plafonds, murs et sols la réflexion de la lumière deviendra plus ou moins
importante, on le traduit dans le calcul par le coefficient de réflexion donné dans le tableau
ci-dessous.
Tableau 9 - Facteurs de réflexion
Très clair Clair Moyen Sombre Nul
Plafond 8 7 5 3 0
Mur 7 5 3 1 0
Plan utile 3 3 1 1 0
Le facteur de réflexion est exprimé en pourcentage, par exemple 753 signifie :
 Réflexion du plafond 70%,
 Réflexion des murs 50%,
 Réflexion du plan utile 30%

37
II.6.4 Le facteur d’utilance (U)
L’utilance est le rapport du flux utile (reçu par le plan
utile) au flux total sortant des luminaires, il est
déterminé à partir d’un abaque qu’on trouve dans la
fiche technique du luminaire en connaissant l’indice du
local K et les facteurs de réflexion, l’abaque ci-dessous
est un exemple de tableau d’utilance.
II.6.5 Le facteur de dépréciation (d)
En cours d'utilisation, le flux lumineux émis par une lampe baisse : entre deux nettoyages,
les surfaces des lampes et du luminaire s'empoussièrent ; les matériaux qui composent le
luminaire peuvent vieillir ; les parois du local voient aussi leur couleur changer dans le
temps.
Le facteur compensateur de dépréciation est le chiffre par lequel il faut multiplier
l'éclairement moyen à maintenir pour connaître le flux à installer initialement.
Les conditions de la dépréciation varient avec la nature de l'activité exercée dans le local, la
nature des lampes, la construction du luminaire, la fréquence des nettoyages, l’AFE indique
les valeurs suivantes à titre indicatif.
Tableau 10 - Facteur de dépréciation
Nature de l’activité Niveau
d’empoussièrement
facteur de
dépréciation
Montages électroniques, locaux hospitaliers,
bureaux, écoles, laboratoires
Faible 1,25
Boutiques, restaurants, entrepôts, magasins, ateliers
d’assemblage
Moyen 1,4
Aciéries, industries chimiques, fonderies, polissages,
menuiseries
Elevé 1,65
Figure 29 - Facteur d'utilance

38
II.6.6 Le flux total nécessaire (F)
Pour éclairer la totalité du plan utile d'une pièce rectangulaire (a*b) au niveau d'éclairement
E, avec un luminaire de rendement total ρ, il faudra installer des lampes ayant au total un
flux F donné par le formule 𝐹 =
∗ ∗
∗
(II.3)
Avec : E=niveau d’éclairement demander en lux.
S=surface du local.
U= Le facteur d’utilance.
ρ= le rendement du luminaire.
d= facteur de dépréciation.
II.6.7 Nombre minimale de luminaires (N)
Par conséquent, la connaissance de F nous permet de résoudre le problème posé du nombre
de luminaires à installer :
𝑁 =
∗
(II.4)
Avec n = nombre de lampes par luminaire.
II.6.8 Uniformité et inter distances
Les éclairements recommandés sont des éclairements moyens sur toute la surface du plan
utile, ce qui permet d'utiliser toute cette surface avec une grande souplesse dans la répartition
des emplacements de travail. Pour cela, il faut que soit respectée une certaine uniformité
d'éclairement sur l'ensemble du plan utile. L'uniformité dépend de la courbe de répartition
des luminaires et de leur espacement (par rapport à leur hauteur au-dessus du plan utile,
(figure 30). Les espacements à ne pas dépasser pour chaque type d'appareil afin d’obtenir le
facteur d'uniformité régler par la norme est généralement déterminer à partir de la courbe
photométrique. Il est défini par :

39
Figure 31 - Eclairage normal
Figure 32 - Eclairage de remplacement
é
é
≥ 0,4 (II.5)
II.7 Eclairage de secours
II.7.1 Définition
Une installation d’éclairage de sécurité est obligatoire dans tous les établissements recevant
du public (ERP) et/ou des travailleurs.
Il existe 3 types d’éclairage :
 L’éclairage normal : Permet d’assurer l’exploitation du
bâtiment en présence du réseau d’alimentation électrique
 L’éclairage de remplacement : Permet de continuer
l’exploitation en cas de coupure de l’éclairage normal
 L’éclairage de sécurité Permet :
- D’assurer une circulation facile
- De faciliter l’évacuation du public en cas de besoin
- D’effectuer les manœuvres intéressant la sécurité.
Figure 30 - Inter distance des luminaires
Figure 33 - Eclairage de sécurité

40
Tableau 11 - Règles d'implantation éclairage de secours
II.7.2 Fonctions de l’éclairage de sécurité
II.7.2.1 L’éclairage d’évacuation
Permet l’évacuation du public en assurant l’éclairage des
cheminements, des sorties, des obstacles, des changements de
direction et des indications de balisage.
Cette fonction est assurée par les blocs d’évacuations (figure 34).
II.7.2.2 L’éclairage d’ambiance ou anti-panique
Permet de maintenir un éclairage uniforme pour garantir la
visibilité et éviter tout risque de panique.
Cette fonction est assurée par les blocs d’ambiances (figure 35).
II.7.3 Implantation des blocs d’éclairage de sécurité
Le tableau ci-dessous résume les règles d’implantations des blocs d’éclairage d’évacuation
et d’ambiances :
Figure 34 - Bloc d'évacuation
Figure 35 - Bloc d'ambiance

41
II.8 Etude de l’éclairage extérieur
II.8.1 But de l’éclairage extérieur
L’éclairage public ça sert d'abord à voir et être vu il révèle les zones de circulation et leurs
abords et permet d'identifier les piétons ou les obstacles il sert aussi à mieux comprendre
l'organisation de la ville comme espace commerçants voie piétonne jardins public enfin il
met en valeur les bâtiments et rend les espaces publics plus sûrs confortables et conviviaux.
L’objectif dans tout ça c’est de répondre aux besoins de la ville tout en réduisant les coûts
de fonctionnement et les coûts reliés à la consommation d'énergie.
Les besoins des utilisateurs de la voie publique :
 Conducteur : besoin d’information visuelles sur la présence d’obstacles et la nature
de leurs mouvements.
 Piéton : besoin de voir les véhicules, besoin de voir la chaussée et les bordures des
trottoirs de manières distincte.
II.8.2 Les critères de qualité d’éclairage
3 principales classes d’éclairage sont à considérer :
 M : pour les voies à trafic motorisé.
 C : pour les zones de conflit.
 P : pour les voies piétonnes et à faible vitesse de circulation.
Pour ne pas compromettre le confort visuel procuré par une luminance élevée, il est
nécessaire d’éviter les éblouissements.
La figure ci-dessous illustre les déférentes grandeurs photométriques dans un contexte
d’éclairage public :

42
II.8.3 Point lumineux
Le point lumineux représenté dans la figure constitue l’une des parties les plus importantes
et les plus sensibles du réseau d’éclairage public. En effet, c’est la partie qui porte la source
lumineuse et qui est la plus exposée aux pannes et aux aléas. Elle nécessite une attention
particulière, tant au niveau conception qu’au niveau maintenance. Un point lumineux est
composé essentiellement d’un luminaire, d’une
crosse et d’un mât.
II.8.4 Types d’implantations
Pour identifier l’implantation appropriée à un espace public, il est primordial de tenir compte
des paramètres suivants, indiqués dans la (Figure 38).
Figure 36 - Grandeurs photométriques éclairage public
Figure 37 - Point lumineux

43
Figure 38 - Paramètres d'implantation
Avec :
 I : La largeur de la chaussée à éclairer.
 A : L’avancé du feu par rapport au bord de la chaussée.
 H : Hauteur du feu.
 E : espacement entre 2 foyers lumineux.
Il existe 4 types principaux d’implantation des points lumineux dans l’éclairage public. Ces
types sont décrits dans les sections qui suivent.
II.8.4.1 Implantation unilatérale (gauche ou droite)
Dans ce type d’implantation, tous les luminaires sont implantés sur un seul côté de la route.
On l'utilise principalement lorsque la largeur de la route est inférieure ou égale à la hauteur
des candélabres. La luminance de la partie de la
chaussée située loin des luminaires est
inévitablement plus faible que celle située du
même côté. Ce type d'installation est
habituellement utilisé pour l'éclairage d'une
route constituant une chaussée simple à double
sens de circulation (Figure 39). Figure 39 - Implantation unilatérale

44
Figure 42 - Implantation axiale
II.8.4.2 Implantation bilatérale en quinconce
Dans ce type d’implantation, les luminaires sont situés de chaque côté de la route, en
implantation alternée (ou zigzag). On l'utilise principalement lorsque la largeur de la route
est comprise entre 1 et 1,5 fois la hauteur des candélabres. Un soin particulier devra être
apporté à l'uniformité des luminances de la chaussée.
En effet, l'alternance de zones sombres puis éclairées
peut produire un effet 'zigzag' désagréable. Ce type
d'installation est habituellement utilisé pour une route
constituant chaussée simple à double sens de
circulation (Figure 40).
II.8.4.3 Implantation bilatérale vis-à-vis
Ce type d’implantation est caractérisé par des luminaires implantés des deux côtés de la route
et en opposition. On l'utilise principalement lorsque la largeur de la route est supérieure à
1,5 fois la hauteur des candélabres.
Ce type d'installation est habituellement utilisé pour
une route constituant une chaussée simple à double
sens de circulation (Figure 41).
II.8.4.4 Implantation axiale (rétro-bilatérale)
Les luminaires sont implantés au-dessus de la
zone centrale. Cette solution équivaut à une
installation unilatérale pour chaque chaussée
individuelle (Figure 42).
Figure 40 - Implantation en
quinconce
Figure 41 - Implantation vis-à-vis

45
Le tableau 12 synthétise les principaux types d’implantation des points lumineux en fonction
de la hauteur des feux et la largeur de la chaussée.
La figure ci-dessous est une illustration des résultats de calculs d’éclairements des zones de
stationnements extérieur.
Tableau 12 - Types d'implantations
Figure 43 - Eclairage extérieur

46
II.8.5 Canalisations protection et mise à la terre
II.8.5.1 Canalisation
La canalisation d'alimentation étant disposée dans un fourreau à travers le massif de
fondation, le fourreau doit avoir une longueur suffisante de façon à éviter tout contact entre,
d'une part la canalisation et d'autre part, le candélabre au niveau de sa plaque d'appui.
Les canalisations entre la boîte de raccordement et le luminaire sont réalisées en câbles tels
que U 1000 R2V, H 07 RN-F, H05 RR-F, FR-N 05 VV5-F.
Un exemple de réalisation de remontée interne en candélabre est montré en (figure 44).
II.8.5.2 Protection différentiel
Les schémas ci-après donnent des exemples d’installation pour la protection contre les
contacts indirects assurant ou non la sélectivité.
Deux cas sont considérés :
 L’installation entre le boîtier du candélabre et le luminaire est de classe I ; un DDR
non volontairement retardé ou un dispositif de déconnexion automatique (DDA) sur
chaque candélabre assure la sélectivité avec le DDR à l’origine du circuit.
 L’installation entre le boîtier du candélabre et le luminaire est de classe II ; un seul
DDR à l’origine est suffisant (Figure 45).
Figure 44 - Remonter interne en candélabre

47
Figure 46 - Mise à la terre par dérivation sur le conducteur de protection (PE)
II.8.5.3 Mise à la terre
Les masses simultanément accessibles doivent être reliées à la même prise de terre.
Afin d'éviter des propagations de tensions dangereuses en cas de défaut de l'éclairage
extérieur, les éléments conducteurs simultanément accessibles ne faisant pas partie de
l'installation électrique tels que poteaux ou supports de signalisation ne sont pas à relier à la
terre de l'installation.
Les candélabres conducteurs doivent être mis à la terre quelle que soit la classe des
matériels qui les équipent ; cette mise à la terre peut être réalisée par l’une des solutions
suivantes ou par une combinaison d’entre elles par une liaison à un conducteur nu en cuivre
de 25 mm² de section servant à la fois de prise de terre et de liaison équipotentielle entre les
différents candélabres ; dans ce cas, le conducteur ne doit pas être coupé à chaque candélabre
la liaison de chaque candélabre est assurée par une dérivation prise sur le conducteur de
protection de manière indémontable (figure 46).
Figure 45 - Alimentant des luminaires de classe II – Distribution en câbles

48
II.9 Exemple de calcul théorique intérieur
Pour ce calcul, on a choisi d’étudier une salle de classe dans le bâtiment L1.
II.9.1 Donnés du local
 Type : Salle de classe.
 Dimensions : L= 8,7m ; l= 6,8m
 Hauteur sous plafond H = 3,00 m.
 Facteurs de réflexions : plafond 70%, murs 50%, plan utile 30%.
 Hauteur du plan utile Hpu = 0,80m.
 Hauteur de suspension h’= 0m.
 Eclairement moyen à maintenir : 400Lux.
 Facteur compensateur de dépréciation : 1,25.
Figure 47 - Plan salle de classe

49
Figure 48 - Tableau d'utilance
On rappel notre but est de déterminer le flux total nécessaire pour maintenir le niveau
d’éclairement recommander.
II.9.2 La hauteur utile hu :
ℎ𝑢 = 𝐻 − ℎ − 𝐻𝑝𝑢 = 3 − 0 − 0,8 (II.6)
𝒉𝒖 = 𝟐, 𝟐𝒎
II.9.3 L’indice du local K :
𝐾 =
∗
( )∗
=
, ∗ ,
( , , )∗ ,
= 1,73 (II.7)
On arrondie à la valeur de la plus proche soit 𝑲 = 𝟐
II.9.4 Le rapport de suspension J
𝐽 = = 0 (II.8)
Le facteur de suspension J est nul car nos luminaires sont encastrés au plafond.
II.9.5 Le facteur d’utilance
D’après l’abaque fournis par le
constructeur, les facteurs de
réflexions et l’indice du local on
détermine le facteur d’utilance
U = 1.07%
II.9.6 Le facteur de dépréciation
Le niveau d’empoussièrement dans notre local est faible donc nous choisissons un facteur
d= 1,25

50
II.9.7 Flux total nécessaire
∅𝑡 =
( ∗ ∗ )
( ∗ )
=
( ∗ , ∗ , ∗ , )
, ∗
(II.9)
∅𝒕 = 𝟐𝟕𝟔𝟒𝟒 𝒍𝒎
II.9.8 Nombre de luminaires
ØL=flux du luminaire, le luminaire choisi à un flux 5000 lumens.
𝑁 =
∅
∅
= = 5,5 (II.10)
𝑵 = 𝟔 𝑳𝒖𝒎𝒊𝒏𝒂𝒊𝒓𝒆𝒔
D’après le calcul on doit implanter au minimum 6 luminaires.
II.9.9 Répartition sur le local
Pour répartir ces luminaires sur notre salle de classe
on va mettre 2 sur la largeur de la salle et 3 sur la
longueur, en gardant une distance D entre deux
luminaires et une distance D/2 entre un luminaire et
un mur, d’où la répartition suivante :
- D1 entre le luminaire est le mur dans le sens
longitudinal : 𝐷1 =
∗ .
= 1,15𝑚 (II.11)
- D2 entre le luminaire est le mur dans le sens
transversal : 𝐷2 =
∗ .
= 1,73𝑚 (II.12)
D’après la fiche technique du luminaire, la
condition que D/2 ne dépasse pas la distance maximale Dumax = 1,5m, on doit donc ajouter
3 luminaires pour compenser ce dépassement, la disposition devient donc :
Figure 49 - Implantation luminaires

51
II.10 Outil logiciel
II.10.1 Présentation du logiciel Dialux EVO
DIALux est le logiciel leader pour la conception d'éclairage, disponible gratuitement. Il
permet de planifier, calculer et visualiser la lumière pour les espaces intérieurs et extérieurs,
des bâtiments entiers et des pièces individuelles aux parkings ou à l'éclairage public, de créer
une atmosphère unique avec de vrais produits des partenaires et convaincre avec un projet
d'éclairage individuel.
II.10.2 Comparaison des résultats obtenue
Les rapports complet d’études d’éclairement sont dans le dossier technique, vous trouvez ci-
dessous le résultat obtenue pour la salle qu’on vient d’étudier théoriquement.
Figure 50 - Implantation luminaires valide

52
Les figures ci-dessous représente les résultats obtenue sous formes de courbes isophotes,
graphes de valeurs et image réelle.
Figure 51 - Résultats dialux

53
II.11 Caractéristique techniques et normalisation
II.11.1 Marquage de classification et de contrôle
Dans ce projet tous les appareils devront avoir le marquage CE, Signifie : Communauté
Européenne, le marquage CE est une condition préalable à la vente d'un produit dans l'UE.
Avec lui, les fabricants et les distributeurs sont responsables de confirmer que les « exigences
de base » sont respectées. Cela se produit sans centre de test neutre, et conformes à la norme
NF EN 60-598. Tension d’alimentation des appareils : 250V ~ / 50Hz.
Figure 52 - Photo réel dialux
Figure 53 - Marquage de classification

54
Les appareils seront obligatoirement équipés de ballast électronique ou driver LED extérieur.
II.11.2 Niveau d’éclairement moyen
 Locaux techniques, sanitaires, vestiaires : 150 lux (moyens)
 Circulations, dégagements : 100 lux au sol (moyens)
 Circulations extérieures : 40 lux au sol (moyens)
 Salle de classe : 400 lux (moyens)
 Bureaux : 300 lux (moyens)
 Cuisine : 500 lux (moyens)
 Restauration : 250 lux (moyens)
 Gymnase : 500 lux (moyens)
II.12 Conclusion
Après avoir fait plusieurs essais à l’aide du logiciel DIALUX, avoir élaboré des calculs
manuels et les comparer les résultats obtenus, on a abouti à une solution pour l’éclairage des
bâtiments qui respecte les normes et les recommandations, pour l’éclairage intérieur,
l’éclairage extérieur et l’éclairage de sécurité.
Dans la suite de notre travail, on va passer à l’étude et le dimensionnement des départs et
des canalisations.

CHAPITRE III ETUDE TECHNIQUE CFO CFA
55
Chapitre III. Etude Technique Courant Fort
Courant Faible
III.1 Introduction
Le travail de conception débute par la répartition et l’implantation des équipements
électriques sur le plan, le choix du cheminement des canalisations, ensuite la phase de
dimensionnement de l’installation au moyens des logiciels de calculs. Ce chapitre consiste
principalement à dimensionner les départs ainsi configurés sur les schémas unifilaires, ainsi
que l’implantation des équipements de courant faibles et de sécurité incendie pour répondre
aux besoins des clients tout en respectant les normes et les règles de sécurité.
III.2 Etude théorique de l’installation BT
L’étude des circuits électriques de l’installation consiste à déterminer précisément les
sections des câbles les chutes de tension les calibres des disjoncteurs…, en commençant par
le récepteur jusqu’à aboutir à l’origine de l’installation.
Chaque circuit est constitué par la canalisation et la protection, il doit répondre à plusieurs
critères :
 Véhiculer le courant d’emploi permanent et ses pointes transitoires normales.
 Protéger la canalisation de toutes les surintensités jusqu’au courant Icc maximale
III.2.1 La protection électrique
Le rôle de la protection électrique est d’éviter ou de limiter les conséquences destructives et
dangereuses des surintensités ou des défauts d’isolement, et de séparer le circuit défectueux
du reste de l’installation.
Une distinction est faite entre les protections :
 Des éléments de l’installation ou circuits (câbles, câblages, appareillages, etc.).

56
 Des personnes et des animaux.
 Des équipements et des appareils alimentés par l’installation.
III.2.1.1 Les surcharges
Une surcharge électrique se produit lorsqu’une quantité trop importante de courant passe
dans des fils électriques. Ces derniers s’échauffent et peuvent fondre, au risque de provoquer
un incendie.
III.2.1.2 Les court-circuit
Un court-circuit est un phénomène électrique qui se produit notamment lorsque deux fils
électriques sont mis en contact direct, le plus souvent suite à un défaut d’isolation. Il se
traduit par une augmentation brusque de l’intensité du courant qui peut aller jusqu’à
provoquer un incendie.
III.2.1.3 Les courants de fuites
Un courant de fuite est un courant qui passe des conducteurs d'un circuit électrique à la terre
ou à des éléments conducteurs (carcasse ou poutre métallique, etc.).
Ce courant de fuite peut être causé par un défaut d'isolation, l'humidité, des dépôts plus ou
moins conducteurs, etc. Il représente une perte d'énergie inutile et peut parfois être dangereux
pour les personnes.
III.2.2 Le sectionnement
La position "sectionnée" d'un appareil apte au sectionnement doit être clairement identifiée :
 Soit par un indicateur visible.
 Soit par la séparation visible des contacts.
Son but est de séparer et d'isoler un circuit ou un appareil du reste de l'installation électrique
afin de garantir la sécurité des personnes ayant à intervenir sur l'installation électrique pour
entretien ou réparation.

57
III.2.3 La commande des circuits
Les fonctions de commande permettent à l'utilisateur d'intervenir volontairement sur le
fonctionnement de l'installation. Elles regroupent :
 Commande fonctionnelle.
 Coupure ou arrêt d'urgence.
 Coupure pour entretien mécanique.
III.2.3.1 Commande fonctionnelle
Elle est destinée à assurer en service normal la mise "sous tension" et "hors tension" de tout
ou partie de l'installation ou d'un récepteur.
Un dispositif assurant cette fonction doit être installé au minimum :
 À l'origine de toute installation,
 Au niveau des récepteurs (un seul dispositif de commande pouvant mettre sous
tension plusieurs récepteurs).
Le repérage doit être clair.
III.2.3.2 Coupure d’urgence - arrêt d’urgence
La coupure d'urgence est destinée à mettre hors tension un appareil ou un circuit qu'il serait
dangereux de maintenir sous tension (choc électrique, incendie).
L'arrêt d'urgence est une coupure d'urgence destinée à arrêter un mouvement devenu
dangereux. Dans les deux cas :
 Le dispositif ou son organe de manœuvre local ou à distance (commande de
type "coup de poing") doit être aisément reconnaissable, rapidement accessible et
situé à proximité de tout endroit où le danger peut se produire ou être perçu,
 La coupure en une seule manœuvre (ou coupure simultanée) et en charge de tous les
conducteurs actifs est exigée.
 La mise "sous bris de glace" est autorisée, mais dans les installations non surveillées
la remise sous tension ne doit pouvoir se faire qu'à l'aide d'une clef détenue par le
responsable.

58
Tableau 13 - Fonctions de bases des appareils électriques
III.2.3.3 Coupure pour entretien mécanique
Cette fonction est destinée à assurer la mise et le maintien à l'arrêt d'une machine pendant
des interventions sur les parties mécaniques, sans nécessiter sa mise hors tension. Elle est
généralement assurée par un dispositif de commande fonctionnelle.
III.2.3.4 Appareillages électriques
Le tableau ci-dessous récapitule les aptitudes des différents appareils à remplir les fonctions
de base.

59
Figure 54 - Types des conducteurs
Tableau 14 - Lettre de selection
III.2.4 Méthodologie de dimensionnement de l’installation BT
L’étude d’une installation électrique se fait méthodiquement en respectant les étapes
suivantes :
 Détermination des sections des câbles
 Détermination de la chute de tension.
 Détermination des courants de court-circuit.
 Choix des dispositifs de protection.
 Détermination des calibres et des déclencheurs des disjoncteurs.
Dans cette partie nous allons détailler ces étapes une par une.
III.2.4.1 Détermination des sections des câbles
Pour obtenir la section des conducteurs de phase, il faut déterminer une lettre de sélection
qui dépend du conducteur utilisé et de son mode de pose déterminer un coefficient K qui
caractérise l’influence des différentes conditions d’installation. Ce coefficient K s’obtient en
multipliant les facteurs de correction, K1, K2, K3.
La figure suivante montre la différence entre conducteurs, câbles monoconducteurs, et câbles
multiconducteurs.
III.2.4.1.1La lettre de sélection
La lettre de sélection dépend du conducteur utilisé et de son mode de pose, elle est
déterminée par le tableau suivant :

60
Tableau 15 - Facteur de correction K1
III.2.4.1.2Le facteur de correction K1
Il prend en compte la lettre de sélection et le mode de pose, déterminé d’après le tableau
suivant :
Il dépend de l’influence mutuelle des circuits placés côte à côte, d’où, il prend en compte la
lettre de sélection, la disposition des câbles jointifs et le nombre de circuit ou de câbles
multiconducteurs.
Il est déterminé à partir du tableau suivant :
Ce facteur prend on compte la température ambiante et la nature de l’isolant, il est déterminé
par le tableau ci-dessous.

61
Après avoir déterminer tous les coefficients, on applique la formule pour déterminer le
facteur de correction globale K.
𝑲 = 𝑲𝟏 ∗ 𝑲𝟐 ∗ 𝑲𝟑 (III.1)
III.2.4.1.5Le courant admissible Iz
Iz est le courant admissible maximale que pourra véhiculer dans le conducteur sans
échauffement.
On applique le facteur de correction totale pour déterminer le courant Iz.
𝑰𝒛 = 𝑰𝒃
𝑲 (III.2)
Avec Ib le courant nominale d’emploi.
III.2.4.1.6La section minimale
Pour déterminer la section du câble minimale nécessaire, on a besoin de connaitre la lettre
de sélection, le type de protection des conducteurs et le courant admissible Iz.
Après avoir déterminer ces 3 facteurs, on utilise l’abaque ci-dessous pour déterminer la
section minimale nécessaire pour le conducteur.
Il donc suffit de lier la lettre de sélection avec le type de l’isolant du câble et l’abaque montre
le courant de canalisation que peut supporter chaque section.
Noter que l’abaque est valable pour les conducteurs de longueurs inférieurs à 100m.

62
III.2.4.2 Détermination de la chute de tension en régime permanant
L’impédance d’un câble est faible mais non nulle, donc, lorsqu’il est traversé par un courant,
il existe une chute de tension entre son origine et son extrémité.
La norme NF C 15-100 impose que la chute de tension entre l’origine d’une installation BT
et tout point d’utilisation ne dépasse pas les valeurs données dans le tableau ci-dessous :
Tableau 18 - Abaque sections des câbles
Tableau 19 - Chute de tension maximale

63
III.2.4.2.1Calcul de chute de tension
Pour calculer la chute de tension, on doit appliquer une des formules ci-dessous selon la
nature de notre alimentation comme le montre le tableau suivant :
Avec :
 IB : Le courant d’emploi en ampères (A)
 Un : La tension nominale entre phase (V)
 Vn : La tension nominale entre phase et neutre (V)
 L : La longueur du conducteur en kilomètre (Km)
 φ : Le déphasage entre le courant et la tension
 R : La résistance linéique du conducteur en ohm/kilomètre (Ω/Km), pour le cuivre
R=22,5 Ω/mm²/Km diviser par la section el mm², on néglige R pour les sections
supérieures à 500mm²
 X : La réactance linéique du conducteur en ohm/kilomètre (Ω/Km), X=22,5
Ω/mm²/Km diviser par la section el mm², pour le cuivre on néglige X pour les
sections inférieures à 50mm², X=0,08 Ω/mm²/Km diviser par la section el mm²
Comme on a utilisé l’abaque pour la détermination de la section du câble, il existe un abaque
qui nous permet de vérifier la chute de tension admissible selon la section, le courant nominal
du récepteur et le facteur de puissance cos(φ).
Les valeurs dans le tableau ci-dessous représentent la chute de tension dans 100m de câble
en en réseau 400V triphasé, donc pour un réseau triphasé 230V il faut multiplier les valeurs
par (√3) et pour un réseau monophasé 230V on multiplie par 2.
Tableau 20 - Calcul chute de tension

64
Ce tableau peut être utilisé pour les longueurs de câbles différents de 100m, il suffit donc
d’appliquer le coefficient L/100.
Après avoir déterminer la chute de tension dans les conducteurs pour la section choisie, il
est indispensable de vérifier si elle est conforme à la valeur fixée par la norme. Dans le cas
où elle est supérieure à la valeur recommandée, on doit choisir la section supérieure et
vérifier de nouveau.
III.2.4.3 Détermination des courants de courts circuits
III.2.4.3.1Définition
Le courant de court-circuit est une surintensité produite par un défaut ayant une impédance
négligeable entre des conducteurs actifs présentant une différence de potentielle en service
normale.
Chaque installation électrique doit être protégée contre les courants de courts circuits, la
valeur du courant maximale de court-circuit nous permet de déterminer :
 Le pouvoir de coupure des appareils de protection.
 La courbe de déclenchement de l’appareil de protection.
 La tenue des canalisations…
III.2.4.3.2Origine
L’origine d’un court-circuit peut être :
Tableau 21 - Abaque chute de tension

65
Tableau 22 - Résistances et réactances
 Mécanique : rupture de conducteurs …
 Surtensions électriques d’origine interne ou atmosphérique.
Les courants de courts circuits peuvent être :
 Monophasé
 Biphasé
 Triphasé
III.2.4.3.3Calcul de Icc
Pour calculer le courant de court-circuit Icc en un point quelconque d’une installation
conformément à la norme NF C 15-100 et en exploitant les données qu’on vient d’expliquer,
il faut :
 Calculer la somme des résistances en séries situées en amont de ce point Rt.
 Calculer la somme des réactances en séries situées en amont de ce point Xt.
 Appliquer la formule de Icc
𝐼𝑐𝑐 = 𝑈
√3 ∗ (𝛴𝑅𝑡) + (𝛴𝑋𝑡)
(III.3)
Le tableau suivant montre la méthode de
détermination des résistances et réactances
dans les différentes parties d’une installation
:
Les résistances et les réactances du
transformateur sont déterminer par l’abaque
donnée par le constructeur, il existe des
tableaux avec des valeurs standard selon sa
puissance apparente S mais ils ne sont pas
précis.
Figure 55 - Types de court-circuit

66
Il existe aussi un abaque qui nous permet de déterminer une valeur approximative de Icc
sans calcul, et pour un réseau triphasé de U=400V et selon la longueur du câble et la section
du conducteur.
III.2.4.4 Détermination des calibres des disjoncteurs
III.2.4.4.1Définition
Un disjoncteur est un appareil mécanique de connexion capable d’établir, de supporter et
d’interrompre des courants dans les conditions normales de la canalisation, ainsi que de
supporter pendant une durée spécifiée des courants dans des conditions anormales spécifiées
telles que les courants de court-circuit.
III.2.4.4.2Critères de choix
Les caractéristiques à prendre en compte lors du choix d’un disjoncteur sont :
 Le courant assigner ou le courant d’utilisation dans les conditions normales.
Tableau 23 - Abaque courant de court-circuit

67
 Le pouvoir de coupure PDC qui doit être supérieur au courant de court-circuit
maximale.
 La section de la canalisation qu’il alimente.
 La courbe de déclenchement.
III.3 Exemple de calcul théorique
A cette étape nous allons appliquer la démarche qu’on vient de voir pour dimensionner un
circuit d’extracteur de la salle de préparation situé dans la TGBT_A1 cuisine du bâtiment
A1.
III.3.1 Prérequis
Ci-dessous les informations relatives à notre circuit :
 Récepteur : Extracteur Préparation chaude EL 4.
 Longueur de câble : 15m.
 Type d’alimentation : 400V Triphasé Alternatif.
 Puissance absorbée : 7,5Kw.
Figure 56 - Courbe de déclanchement

68
 Facteur de puissance : 0,82.
Caractéristique du réseau :
 Alimentation ENEDIS 230/400V 50Hz.
 Type d’alimentation : Poste transformation 800Kva.
 Réseau amont : réseau ENEDIS.
III.3.2 Section du câble
III.3.2.1 Lettre de sélection
Dans ce cas, il s’agit d’un câble en cuivre, multiconducteurs, qui passe en premier temps
dans des vides de constructions puis, en deuxième temps sur des chemins de câble non
perforée, d’où la lettre de sélection B (tableau 14).
III.3.2.2 Facteur de correction K1
La lettre de sélection B et le mode de pose dans les vides de construction conduit à un facteur
de correction K1=0,95 (tableau 15).
La lettre de sélection B et le nombre de conducteurs jointifs 3, engendre un facteur de
correction K2=0,70 (tableau 16).
Pour la température ambiante on a T=30°, car la canalisation passe par des vides de
construction dans la cuisine, est avec une protection de câble en PVC, le facteur de correction
est de l’ordre de K3=1 (tableau 17).
III.3.2.5 Facteur de correction globale K
On peut maintenant calculer le facteur globale K
𝐾 = 𝐾1 ∗ 𝐾2 ∗ 𝐾3 = 0,95 ∗ 0,7 ∗ 1
𝑲 = 𝟎, 𝟔𝟕
Figure 57 - Extracteur

69
III.3.2.6 Le courant admissible Iz
Le courant admissible Iz 𝐼𝑧 = 𝐼𝑏
𝐾
Avec Ib le courant d’emploi 𝑰𝒃 = 𝑃𝑎
√3 ∗ 400 ∗ 0,82
= 𝟏𝟑, 𝟐𝟎𝑨 (III.4)
D’où 𝐼𝑧 = 13,2
0,67 𝑰𝒛 = 𝟏𝟗, 𝟕𝑨
III.3.2.7 La section minimale
Selon l’abaque (tableau 18), isolant en PVC3, la lettre B et Iz 19,7A on choisit la section qui
correspond à Iz directement supérieur à Iz calculé soit 28A d’où, la section nécessaire est :
𝑺 = 𝟒 𝒎𝒎²
III.3.2.8 La chute de tension
Selon la norme, la chute de tension maximale pour un propriétaire de poste de transformation
entre la source est le point d’alimentation finale est de 8% donc, dans notre canalisation elle
ne doit pas dépasser 4%.
Pour déterminer la valeur de la chute de tension on applique la formule :
∆𝑈 = √3 ∗ 𝐼𝑏 ∗ 𝐿 ∗ (𝑅 ∗ cos(𝜌) + 𝑋 ∗ 𝑠𝑖𝑛(𝜌)) (III.5)
 Courant d’emploi : Ib = 13,2 A.
 Longueur du câble : L = 0,015 Km.
 Résistance du câble : 𝑅 = 22,5 ∗ 0,015
4 = 0,036
 Réactance du câble : 𝑋 = 0,08 ∗ 0,015 = 1,2 ∗ 10 valeur négligeable
généralement pour les sections inférieur à 50mm².
 Facteur de puissance cos(𝜌) = 0,82.
 sin(𝜌) = sin 𝑐𝑜𝑠 (0,82) = 0,57.
D’où
∆𝑈 = √3 ∗ 13,2 ∗ 0,015 ∗ (0,036 ∗ 0,82 + 1,2 ∗ 10 ∗ 0,57) = 0,0053
∆𝑈% = 0,53%
∆𝑈% = 2,12𝑉

70
Figure 58 - Circuit de l'extracteur
Vérification par l’abaque (tableau 21) : S=4mm² et Ib>12,5 =16A, on applique le rapport
L/100
La chute de tension est 3,2 ∗ 15
100 = 0,48% = 1,92𝑉
III.3.2.9 Le courant de court-circuit
Pour calculer le courant de court-circuit on doit calculer Rt et Xt du réseau amont j’jusqu’au
point en question, le schéma suivant montre la position de notre circuit :
On à :
 1 Transfo TR1 800Kva, depuis la fiche technique du constructeur :
- Rtransfo : Rtr = 2,62 mΩ
- Xtransfo : Xtr = 9,82 mΩ
 3 disjoncteurs, mais comme on a vu dans III.2.2.3.3, la résistance et la réactance des
disjoncteurs sont négligeables.
 Un jeux de barres au niveau du TGBT du Transfo de longueur 1m :
- Le jeu de barre utilisé est 32/5mm² : 𝑹𝒋𝒅𝒃 = 𝜌 ∗ 𝐿
𝑆 = 18,51 ∗ 1 = 𝟐, 𝟗𝒎Ω
(III.6)
- 𝑿𝒋𝒅𝒃 = 0,15 ∗ 𝐿 = 𝟎, 𝟏𝟓𝒎Ω (III.7)
 1 cable principale de section S =95mm² : et de longueur L = 65m :
- La réactance du câble 𝑹𝒄𝟏 = 𝜌 ∗ 𝐿
𝑆 = 18,51 ∗ 65
95 = 𝟑𝟒, 𝟒𝒎Ω
- La réactance du cable 𝑿𝒄𝟏 = 0,09 ∗ 𝐿 = 0,09 ∗ 65 = 𝟓, 𝟖𝟓𝒎Ω
 1 cable principale d’alimentation extracteur S =6mm² : et de longueur L = 15m :

71
- La réactance du câble 𝑹𝒄𝟐 = 𝜌 ∗ 𝐿
𝑆 = 18,51 ∗ 15
4 = 𝟔𝟗, 𝟒𝒎Ω
- La réactance du cable 𝑿𝒄𝟐 = 0,09 ∗ 𝐿 = 0,09 ∗ 15 = 𝟏, 𝟑𝟓𝒎Ω
D’où
𝑹𝒕 = ∑𝑅 = Rtr + Rjdb + Rc1 + Rc2 = 2,62 + 2,9 + 34,4 + 69,4 = 𝟏𝟎𝟗, 𝟑𝟐𝐦Ω
Et
𝑿𝒕 = ∑𝑋 = Xtr + Xjdb + Xc1 + Xc2 = 9,82 + 0,15 + 5,85 + 1,35 = 𝟏𝟕, 𝟏𝟕𝐦Ω
En appliquant la formule du courant de court-circuit :
𝐼𝑐𝑐 = 𝑈
√3 ∗ (𝛴𝑅𝑡) + (𝛴𝑋𝑡)
= 400
√3 ∗ (109,32) + (17,17)²
𝑰𝒄𝒄 = 𝟐, 𝟏𝑲𝑨
III.3.3 Choix du disjoncteur
 Ib = 13,2 A.
 Iz = 19,7 A.
 Icc = 2,1 KA.
 S = 4 mm².
Le calibre du disjoncteur à choisir est 25A car il est le calibre immédiatement supérieur au
courant admissible dans la canalisation.
Vu que le courant maximale admissible par la section choisie S=4mm² est 35A. le câble est
correctement protégé par le disjoncteur 25A.
Le pouvoir de coupure du disjoncteur PDC doit être supérieur à Icc or PDC est de 6KA qui
est le pouvoir directement supérieur à 2,1KA.

72
Tableau 24 - Les courbes de déclenchements
La courbe de déclenchement est la courbe D, destiné à la protection des moteurs.
3P-3D : 4pôles et 4 déclencheurs : les 3 pôles du disjoncteur sont protégés.
La sensibilité du disjoncteur d’une prise spécialisée dépend du courant de fuite autorisé de
la machine, s’il n’est pas mentionné, on utilise 300mA qui est la sensibilité conseillée pour
les prises de courant selon la norme NF C 15-100 pour assurer la continuité de service.
III.3.4 Résultat obtenue par le logiciel Caneco BT
La figure ci-dessous de l’interface du logiciel Caneco BT permet de voir que les données
que nous avons insérées dans le logiciel sont identiques aux données utilisées pour le calcul
manuel.
Ces paramètres nous ont donné le résultat suivant :

73
Le rapport de calcul de ce circuit est en annexe.
III.4 Dimensionnement du transformateur
La cité scolaire sera alimentée par 2 transformateurs, 1 poste au bâtiment Y et un poste au
bâtiment Z.
Les bâtiments qui nous concernes sont alimentées par le transfo N°1 situé dans le bâtiment
Z.
III.4.1 Calcul de puissance
Pour calculer la puissance totale du transformateur, on doit calculer la puissance apparente
de chaque bâtiment alimenté depuis ce transfo.
Figure 59 - Résultats Caneco

74
𝑆 = 𝑆 + 𝑆 + 𝑆 + 𝑆 + 𝑆 + 𝑆 + 𝑆 + 𝑆 + 𝑆 + 𝑆 (III.8)
𝑆 = 3,4 + 140 + 41,5 + 96,5 + 57,4 + 71,1 + 1,3 + 173,3 + 36,7 + 20
𝑺𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟔𝟒𝟏, 𝟐 𝑲𝑽𝑨
𝑆 = 𝑆 ∗ 𝐾1 ∗ 𝐾2 ∗ 𝐾3 (III.9)
Avec :
 K1 : Coefficient de foisonnement.
 K2 : Coefficient de réserve
 K3 : Coefficient de température
𝑆 = 641,2 ∗ 0,8 ∗ 1,2 ∗ 1,2
𝑺𝑻𝑹𝑨𝑵𝑺𝑭𝑶 = 𝟕𝟑𝟖, 𝟔 𝑲𝑽𝑨
On choisit un transformateur ayant une puissance apparente normalisée supérieure à la
valeur calculer donc Stransfo = 800KVA.
III.4.2 Choix du transformateur
Après avoir calculer la puissance de notre transformateur, et pour optimiser le choix du
transformateur, on doit prendre en considération plusieurs critères qu’on va cités dans cette
partie.
III.4.2.1 Données technique
Les paramètres techniques des transformateurs sont indiqués sur leur plaque signalétique et
sur le procès-verbal de l’essai de routine réalisé en usine, parmi ces données on a :
III.4.2.1.1Haute tension
Le transformateur peut fonctionner sans interruption à une tension ne dépassant pas de plus
de 5 % la haute tension assignée correspondant à la position du changeur de prises. Dans un
tel cas, la puissance du transformateur ne change pas.

75
III.4.2.1.2Transformateur avec conservateur
Dans ce type de transformateur, un conservateur (réservoir spécial supplémentaire monté sur
le couvercle du transformateur) compense toute variation du volume de l’huile, soulageant
les ailettes du radiateur de cette tâche. Le conservateur est relié à la cuve du transformateur.
Cette liaison permet à l’huile de s’écouler entre les deux récipients quand son volume
change.
Elle n’entre pas directement en contact avec l’atmosphère grâce à un dessiccateur au silicagel
qui absorbe toute l’humidité de l’air et l’empêche de pénétrer dans la cuve.
III.4.2.1.3Résistance mécanique de la cuve
Les cuves de transformateurs immergés dans l’huile sont capables de résister à une pression
interne d’environ ±300 hPa sans subir de déformation permanente.
III.4.2.1.4Tenue en court-circuit
Les transformateurs sont conçus pour résister sans dommage à tous les effets mécaniques et
thermiques d’un court-circuit conformément à la norme 60076 de la CEI ou à la norme
polonaise PN-IEC60076-1.
III.4.2.2 Accessoires et équipement de sécurité
III.4.2.2.1Soupape de sécurité
La soupape de sécurité est tarée pour une surpression de 0,030 à 0,035 MPa (0,3 à 0,35 at).
III.4.2.2.2Relais Buchholz
Le relais Buchholz comprend deux flotteurs et deux contacts d’alarme et de déclenchement.
Il est monté sur la tubulure reliant le transformateur au conservateur.
La flèche placée sur le couvercle du relais doit pointer vers le conservateur.
Signaux :
 Accumulation de gaz : alarme.
 Court-circuit interne : déclenchement.

76
Caractéristiques des contacts :
 Tension assignée : 24 à 240 Vca ou Vcc.
 Courant assigné : 0,5 A.
 Pouvoir de coupure : 2 Aca ou Acc.
III.5 Etude Pratique de l’installation BT
La conception pratique de l’installation consiste principalement à étudier les différents
circuits de l’installation électrique au moyens des différents logiciels.
III.5.1 Outils logiciels
III.5.1.1 Logiciel Revit
Revit est un logiciel de conception de bâtiment édité par la société américaine Autodesk qui
permet de créer un modèle en 3D d'un bâtiment pour créer divers documents depuis la phase
conceptuelle à la visualisation et à l'analyse, jusqu'à la fabrication et à la construction.
On a utiliser Revit pour élaborer les plans des réseaux, réservations et des terminaux, voir
dossier technique.
En représente notre conception dans un plan d’étude qui indique la disposition finale des
équipements, dans cette partie du projet nous avons réalisé 2 types de plans :
 Plans réseaux et réservations contenants les cheminements des chemins de câbles,
des réservations, des fourreaux et des canalisations.
 Plans courant fort contenant les équipements d’éclairage, prises courants, et
alimentation spécialiser.

77
Figure 60 - Logiciel Revit
III.5.1.2 Logiciel Navisworks
Navisworks permet d’obtenir une vue d'ensemble du projet à l'aide des solutions
Navisworks. Combinez les données de conception créées dans les produits logiciels
AutoCAD et Revit et d'autres applications avec des modèles créés par d'autres outils de
conception. Ensuite, affichez ces fichiers avec le logiciel de visualisation et la détection des
interférences, la simulation temporelle 4D, le rendu photo réaliste.
Figure 61 - Logiciel Navisworks

78
III.5.1.3 Logiciel Elium
Ce logiciel de calculs de colonnes montantes intègre des fonctionnalités spécifiques en
conformité avec la norme NF C 14-100 et ses derniers amendements. Il aide ainsi les services
techniques et les bureaux d'études à réaliser leurs dossiers techniques en cohérence avec les
exigences terrain et la réglementation en vigueur.
Il permet de :
 Dimensionner ses branchements électriques dans le bâtiment
 Générer un fichier d’interface. GECO d'ENEDIS
 Calculer de la puissance de raccordement des IRVE
III.5.1.4 Logiciel Caneco BT
Par souci d’efficacité, le logiciel CANECO BT est utilisé pour faire les calculs relatifs au
dimensionnement de l’installation, c’est un logiciel de conception automatisé des
installations électriques suivant la norme NF C 15-100, il permet le calcul et le
dimensionnement économique des circuits.
Figure 62 - Logiciel Elium

79
III.5.2 Bilans de puissances
Un bilan de puissance est une opération qui consiste à effectuer un bilan du courant en
évaluant la consommation de chaque appareil et équipement électrique à son niveau jusqu’à
la source. Le calcul du bilan de puissance d’une installation électrique permet donc :
 De connaître les besoins en puissance d’une installation électrique dans une
habitation.
 D’équilibrer l’utilisation des appareils électriques par rapport à la puissance
maximale d’une source d’énergie.
 De faire la dimension de la source d’énergie si c’est possible ou choisir une puissance
répondant à ses besoins.
Figure 63 - Logiciel Caneco BT

80
La figure 61 ci-dessous est un extrait du bilan de puissance du bâtiment A1 :
Avec :
 𝑃𝑢𝑖𝑠𝑠𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑃𝑢𝑖𝑠𝑠𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗ 𝑄𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑡é (III.10)
 𝑃𝑢𝑖𝑠𝑠𝑎𝑛𝑐𝑒 𝐴𝑐𝑡𝑖𝑣𝑒 = 𝑃𝑢𝑖𝑠𝑠𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 ∗ 𝐾𝑢 ∗ 𝐾𝑠 (III.11)
III.5.3 Notes de calculs CANECO
Les notes de calcul CANECO BT détermine, de façon économique, les sections de câbles et
tout l’appareillage de protection. Il produit les schémas et les documents nécessaires à la
conception, la réalisation, la vérification et la maintenance des installations électriques. Sa
base de données constructeurs est mise à jour en permanence. Leader européen, Caneco BT
Figure 64 - Extrait bilan de puissance
Figure 65 - Extrait note de calcul Caneco BT

81
a obtenu quatre avis techniques (NFC15-100, BS, RGIE et NIN) qui attestent la conformité
normative de ses calculs
III.5.4 Schémas unifilaires et armoires électriques
Le schéma unifilaire représente toutes les canalisations, câbles et éléments de l’installation
électrique à l’aide de symboles spécifiques.
Pour représenter de manière claire et synoptique cet ensemble, on a développé une sorte de
langage universel qui permet de représenter schématiquement l’organisation des
canalisations, câbles et appareils par une série de symboles.
La figure ci-dessous est un exemple de schémas unifilaires du TGBT générale situer au
bâtiment Z :
Figure 66 - Extrait schéma unifilaire

82
La figure ci-dessous est un schéma d’encombrement du même TGBT.
Figure 67 - Schéma d'encombrement TGBT_P1

83
III.6 Maquettage du local technique
III.6.1 Raccordement des transformateurs
On distingue 2 types de raccordement pour les transformateurs :
III.6.1.1 Raccordement sur un réseau radial MT : simple dérivation
Le poste est alimenté par une dérivation du réseau radial (aérien ou enterré), aussi appelé
réseau en antenne, de distribution moyenne tension. Ce type de réseau permet une
alimentation unique pour les récepteurs comme indique la (figure 65).
Dans ce cas, le local poste doit contenir :
 1 cellule d’arrivé EDF.
 1 cellule de disjoncteur.
 1 cellule protection transformateur.
III.6.1.2 Raccordement sur une boucle MT : coupure d’artère
L’alimentation du poste est insérée en série sur la ligne du réseau de distribution moyenne
tension en boucle, et permet le passage du courant de la ligne via un jeu de barres. Ce type
de raccordement permet deux alimentations possibles pour les récepteurs.
Figure 68 - Raccordement en antenne

84
Le poste comporte 2 arrivées avec interrupteur-sectionneur, insérées sur la boucle et
connectées à un jeu de barres.
Ce schéma permet à l’utilisateur de bénéficier d’une alimentation fiable à partir de deux
départs MT, ce qui limite les temps d’interruption en cas de défaut ou de travaux sur le réseau
du distributeur (figure 66).
Dans ce cas notre local poste doit contenir :
 2 cellules d’arrivé EDF pour effectuer la boucle.
 1 cellule de comptage HT.
 1 cellule de disjoncteur.
 1 cellule protection transformateur.
 N cellule départ pour alimenter les autres transformateurs en interne, dans notre cas
c’est une seule cellule départ antenne.
Figure 69 - Raccordement en boucle

85
III.6.2 Liaison des 2 transformateurs
Comme la cité scolaire est étendue sur une surface de 19 800 m² il était impossible pour nous
d’alimenter tous les bâtiments à partir d’un seul transformateur, même en augmentant les
sections des câbles principales, pour cette raison nous étions obligé d’installer un deuxième
poste transformateur.
Les deux postes sont situées dans les locaux techniques Z (pour le transfo 1) et Y (transfo 2)
séparer par une distance de 300m, on a choisi l’emplacement de ces locaux techniques de
façon à respecter les normes de sécurité et de minimiser les distances entre les TGBT et les
bâtiments.
Il nous reste à déterminer la section du câble MT reliant les 2 postes transformateurs, ces
câbles sont généralement déterminés à partir d’un abaque selon la tension et la longueur.
III.6.3 Local transformateur bâtiment Z
Dans le local transformateur MT-BT de puissance 800 KVa le câble MT est arrivé depuis
un poste de livraison et on a installé les cellules.
Le poste de transformation sera composé de :
 2 cellules arrivées EDF, en coupure d’artère 20KV.
 1 cellule comptage Haute Tension tarif vert.
 1 cellule disjoncteur.
 1 cellule de protection transformateur avec interrupteur porte fusible à percuteur.
 1 transformateur de 800 KVA à refroidissement par huile végétale, protégé par
DGPT2 et équipé d’un bac de rétention.
 1 cellule de départ antenne pour alimenter le transformateur TR2 situé dans le
bâtiment Y.
 Des affichages réglementaires et équipements de sécurité.

86
III.6.4 Local TGBT
Dans ce local nous avons mis en place le tableau générale basse tension(TGBT), son rôle est
d’alimenter les armoires électriques des différents bâtiments.
Le passage des câbles entre les tableaux et le regard de tirage basse tension est enterré dans
des buse.
Figure 70 - Local transformateur
Figure 71 - Local TGBT

87
III.7 Courant faible
III.7.1 Introduction
On appelle « courant faible » les réseaux de câbles qui vont distribuer de l’information, mais
aussi permettre de communiquer : réseaux câblés, antennes hertziennes, paraboles, réseaux
audiovisuels, installations multimédia (TV, home-cinéma...), téléphonie, domotique,
interphones, vidéosurveillance, alarmes, Ethernet (diffusion de l’internet en filaire, par
opposition au Wifi).
III.7.2 Equipements
III.7.2.1 Ethernet RJ45
Le RJ 45 est un type de connectique standard pour le passage des signaux multimédias.
Ordinateurs, imprimantes, consoles de jeux, téléphones…
La prise RJ 45 permet de connecter aussi bien un cordon RJ 45 (réseau, ordinateur) que RJ
11 (téléphone). Elle est universelle.
III.7.2.2 Prise TV
La prise TV vous permet de raccorder un téléviseur à une antenne via un câble coaxial. Elle
est compatible TNT et ultra haute définition. Dans ce tutoriel vidéo, découvrez comment
installer facilement une prise TV en toute sécurité.
III.7.2.3 Prise Téléphonique
En téléphonie fixe, permet de réaliser le raccordement d'un terminal téléphonique au réseau
téléphonique. Il se présente généralement sous la forme d'une prise murale femelle, à laquelle
on connecte une fiche mâle liée au terminal.
Le standard utilisé varie selon les pays, mais la norme est le RJ11.

88
III.7.2.4 Borne WIFI
Une borne Wi-Fi, un point (d'accès) Wi-Fi (Access Point : AP) ou bien un hot spot, est un
matériel qui donne accès à un réseau sans fil Wi-Fi permettant aux utilisateurs de téléphones
mobiles, de tablettes tactiles ou d'ordinateurs portables de se connecter à Internet. L'accès
ainsi fourni peut-être gratuit ou payant pour l'utilisateur.
III.7.3 Distribution
La circulation des courants faibles, dans une installation électrique, est en règle générale
associée à un réseau RJ45.
Le réseau RJ45 doit être réalisé en étoile, chaque prise RJ45 devant être reliée à un tableau
de communication ou armoire de brassage. Les câbles RJ45 sont composés de 4 paires de
fils torsadés, mais il faut noter que les câbles peuvent aussi être droits.
Le coffret ou tableau de communication, regroupe toutes les arrivées en courant faible d'une
habitation, à savoir tout ce qui concerne la VDI (Voix, Données, Images) : Internet,
Téléphone, Télévision. Son rôle consiste à mettre en réseau tous les appareils de
communication d’un bâtiment.
III.8 Sécurité incendie
III.8.1 Introduction
Une installation de détection incendie a pour objectif de déceler et signaler, le plus tôt
possible, d’une manière fiable, la naissance d’un incendie, afin de réduire le délai de mise
en œuvre de mesures adéquates de lutte contre l’incendie, Les établissements doivent être
protégés contre les incendies.

89
III.8.2 Organisation générale d’un système de sécurité incendie (SSI) :
Suivant la catégorie du bâtiment à protéger qu’on à mentionner dans le premier chapitre,
notre système de sécurité incendie doit comporter des éléments de la synoptique ci-dessous.
III.8.3 La détection
La figure suivante représente l’évolution du feu et les type de détecteur approprier
Figure 72 - Organisation générale système SSI
Figure 73 - Niveaux de détection

90
Figure 75 - Détecteur
linéaire
de flamme
thermo vélocimétrique
Figure 78 - Déclencheur
manuel
III.8.3.1 Détecteur optique de fumée
Particulièrement adapté pour les feux couvrants qui mettent longtemps
à se déclarer (matelas, poubelle, canapé…) et qui sont les plus
courants, il détecte la réflexion d’un faisceau de lumière sur les
particules de fumée.
III.8.3.2 Détecteur linéaire de fumée
Particulièrement adapté pour les feux à évolution lente produisant
beaucoup de fumée il détecte par mesure de l’opacité des fumées blanches
ou noires qui traversent le faisceau laser émis par le boitier et renvoyé par
le réflecteur.
III.8.3.3 Détecteur de flamme infrarouge ou ultraviolet
Particulièrement adapté pour les feux à développement rapide (produits
inflammables), il détecte des rayonnements infrarouges ou ultraviolets
émis par les flammes.
III.8.3.4 Détecteur de chaleur thermo vélocimétrique
Particulièrement adapté pour les débuts d’incendie occasionnant un
développement anormalement rapide de la température ou un
dépassement de seuil (60°C), il détecte par mesure de la température
ambiante (thermistance associée à un microcontrôleur).
III.8.3.5 Déclencheurs manuels
Le déclencheur manuel permet de déclencher l’alarme en pressant sur
une membrane déformante ou en brisant la vitre protectrice. Il doit être
placé à 1,30 m du sol, à proximité de chaque issue et des escaliers, au
rez-de-chaussée et à chaque étage dans les espaces de circulation.
optique de fumée

91
III.8.4 Traitement des alarmes incendie
Le traitement du système se fait au niveau de la centrale de
détection incendie ou CDI, elle reçoit les messages des
dispositifs de détections, également appelés entrées, et
exécute les fonctions suivantes :
 Activer les notifications: Lors de la réception
des signaux des entrées, la CDI activera les
dispositifs de notification nécessaires, également appelés sorties. Il avertit les
personnes à proximité qu'un problème est survenu.
 Rappel d'ascenseur : La CDI rappelle également les ascenseurs, ce qui élimine la
possibilité qu'un ascenseur transporte des personnes dans une zone enflammée ou
enfumée.
 Arrêt du système HVAC: Si elle détecte de la fumée dans un conduit d'air, de
nombreux systèmes d'alarme incendie arrêteront la centrale de traitement d'air,
empêchant ainsi la fumée de se propager à d'autres parties du bâtiment.
 Notification du centre de surveillance des alarmes: La CDI alertera également une
station de surveillance d'alarme à distance qui, à son tour, informera les services
d'urgence.
III.8.5 L’évacuation
L’alarme sonore doit être audible ou/et visible par tous afin de prévenir les occupants
d’évacuer les lieux, c’est un signal sonore 2 tons défini par la norme NF S 32-001 en plus
d’un flash lumineux.
III.8.5.1 Diffuseurs Sonores (DS)
Les Diffuseurs Sonores doivent être installer en nombre suffisant
pour que le signal d’évacuation soit audible en tout point du
bâtiment et conforme à la norme française NF S 32-001, classe A
(87 dB) ou classe B (95 dB).
Figure 79 - Centrale de détection
incendie
Figure 80 - Diffuseur
sonore

92
III.8.5.2 Diffuseur sonore avec flash (DSNAL)
Le diffuseur sonore non autonome lumineux flash (DSNAL) est un
dispositif d'alerte sonore et visuel destiné à avertir par un signal
sonore et un flash lumineux rouge les occupants d'un bâtiment de
la présence d'un risque d'incendie, il est destiné pour les locaux
bruyants ou occupés par des personnes malentendantes.
III.8.6 Le compartimentage
Le Compartimentage permet de limiter la propagation du feu et des fumées en fermant des
portes coupe-feu au moyen d’un dispositif de maintien placer sur les portes comme indiquer
par la figure ci-dessous.
III.8.7 Le désenfumage
Le désenfumage a pour objet d’extraire, en début d’incendie, une partie des fumées et des
gaz de combustion afin de maintenir praticables les cheminements destinés à l’évacuation
du public et de faciliter l’intervention des secours, il peut se réaliser naturellement ou
mécaniquement.
Figure 81 - Diffuseur
sonore avec flash
Figure 82 - Le Compartimentage

93
III.9 Conclusion
Dans ce chapitre, nous avons établi le bilan de puissance, celui-ci nous a permis d’élaborer
les notes de calculs pour optimiser la réponse au besoin des récepteurs et de les protéger
d’une manière économique est fiable, on a également établi les schémas unifilaires de
câblage de l’armoire électrique.
En outre, on a parlé des équipements qu’on à implanter dans les lots courants faibles et
sécurité incendie pour répondre aux exigence des normes en questions.
Par ces étapes, nous avons clôturer notre étude de l’installation électrique de la cité scolaire
de Saint George de L’Oyapock.
Figure 83 - Le désenfumage

CONCLUSION GENERALE
94
Conclusion générale
Dans le cadre de mes études à l’Université Libre de Tunis de j’ai acquis un bagage théorique
et technique et il m’a donné l’aptitude de pouvoir mener aisément les tâches qui m’ont été
confiées.
J’ai été confronté à la difficulté à maitriser les volets théoriques de la modélisation et de
conception surtout que les bureaux d’études utilisent en majorité leur expérience personnelle
ou des outils informatiques pour le dimensionnement des installations.
Cette expérience dans le domaine de l’installation électrique dans le secteur des bureaux
d’études a été très enrichissante surtout que j’ai eu l’occasion de travailler sur plusieurs
projets pendant la période de stage et que j’ai touché la phase appel d’offres et la phase
exécution.
J’ai eu l’occasion d’apprendre à manipuler plusieurs logiciels, et de faire des calculs
manuels, j’ai essayé de laisser un document contenant les démarches à suivre pour travailler
sur un projet d’étude d’une installation électrique, j’espère qu’il sera utile pour tout le
monde.
Ce PFE a été pour moi l’occasion d’aborder plusieurs facettes des professions offertes à un
ingénieur diplômé de l’Université Libre de Tunis : les bureaux d’études, les entreprises
d’exécution, les services techniques dans les métiers du bâtiment. J’ai pu ainsi me rendre
compte du caractère polyvalent de ma formation.

95
Bibliographie
Ouvrages imprimés
[1] Bureau d’étude Technique HK Consulting.
[2] Cahier technique N° 158 Schneider Electric : Calcul des courant de court-circuit.
[3] Cahier technique Schneider Electric : Armoire TGBT-CAP.
[4] Guide technique Merlin Gerin Moyenne tension : guide de conception MT.
[5] Distribution électrique basse tension et HTA : compléments techniques Schneider
Electric édition 2012.
Site Internet
[1] Energie-environnement, Conseil de saison, [en ligne], [consulté le 08 avril 2021],
Disponible sur : https://www.energie-environnement.ch/definitions/1367-lumen-et-lux
[2] Association française de l’éclairage, « Lumière et santé, les effets de la lumière sur
l’homme, les dernières études », Le Blog de l’AFE [en ligne], [consulté le 15 avril 2021],
Disponible sur : https://www.afe-eclairage.fr/blogdelafe/lumiere-et-sante-les-effets-de-la-
lumiere-sur-lhomme-les-dernieres-etudes
[3] Le Guide de l'Installation Electrique en format Wiki, [en ligne], [consulté le 11 mai
2021], Disponible sur : https://fr.electrical-installation.org/frwiki/Accueil

Annexe 2
Norme d’installation électrique

Annexe 3
Norme de dimensionnement d’un départ

Annexe 4
Rapport Caneco BT départ compresseur

Folio
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Ind. MODIFICATIONS
Date : Norme :
2
6
23/05/2021
Liste de folios
Document1
A
C1510018
Avis Technique ELIE
Folio Folio
Libellé Libellé
Indice Indice
Date Date
1
2
3
4
5
6
Page de garde
Liste de folios
Carnet des Câbles TGBT_TR1
Unif.Tableautier 8 circuits TGBT_TR1
Unif.Tableautier 8 circuits TGBT_A1 CUISINE
Unifilaire général A4 Normal
A
A
A
A
A
A
23/05/2021
23/05/2021
23/05/2021
23/05/2021
23/05/2021
23/05/2021
Fichier : Document1.afr ©ALPI Caneco BT 5.90 Cracked by gta126

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Date : Norme :
3
6
23/05/2021
Carnet des Câbles
Document1
A
C1510018
Avis Technique ELIE
Carnet des Câbles TGBT_TR1
Repère Désignation Amont Consommation IB Calibre Câble dU circuit Ik max Av
1 TGBT_A1 CUISINE TGBT_A1 CUISINE TGBT_TR1 53,6kW 96,71 A 100 A 5G35 1,61 % 5,9 kA
2 EP_EL04 Extracteur Préparation chaude EL 4 TGBT_A1 CUISINE 7.5kW 14,37 A 25 A 4G4 0,46 % 2,3 kA

Folio
AFFAIRE:
PLAN:
Ind. MODIFICATIONS
Date : Norme :
4
6
23/05/2021
Unif.Tableautier 8 circuits TGBT_TR1
Document1
A
C1510018
Avis Technique ELIE
Désignation
Alimentation
JdB Amont
Type
Neutre
PE/PEN
Ib
Constructeur
Déclencheur
Calibre Tempo
Ir
Magnétique
SOURCE TGBT_A1 CUISINE
TGBT_TR1 TGBT_A1 CUISINE
TGBT Transfo 1 Bâtiment
Z
TGBT_A1 CUISINE
Normal Normal
U1000R2V (90°C) U1000R2V (90°C)
2X3X(1x300) 5G35
2X(1x300)
1154,73 A 96,71 A
mg19fr1.dug mg19fr1.dmi
NS1250N NG125N
4P3D 4P4D
1250 A 100 A
20 ms
1187,5 A
Electronique Standard (C)
50 kA 25 kA Sans
CIRCUIT
LIAISON
PROTECTION
A
Révision
Repère Circuit
Repère Récepteur
Câble
Séparé
Protection
Icu/Pdf Association
Im / Isd 11875 A 960 A
Micrologic 2.0
Type A I/S
Contacteur
Relais thermique
123 123
Affectation des phases
Normal Secours
1000 mA
IDn
Rég.de N TT
400 V
RESEAU
DISTRIBUTION
Tension
SOURCE
TGBT_TR1
Amont
Repère
Normal
Secours
TGBT Transfo 1 Bâtiment Z
Désignation
17962 A
17552 A
Ik3 max
DU max 0,28 %
Ik1 max
I installée
I Totale
96,71 A
1154,73 A
TGBT_TR1
TAB

Folio
AFFAIRE:
PLAN:
Ind. MODIFICATIONS
Date : Norme :
5
6
23/05/2021
Unif.Tableautier 8 circuits TGBT_A1 CUISINE
Document1
A
C1510018
Avis Technique ELIE
Désignation
Alimentation
JdB Amont
Type
Neutre
PE/PEN
Ib
Constructeur
Déclencheur
Calibre Tempo
Ir
Magnétique
TGBT_A1 CUISINE EP_EL04
TGBT_A1 CUISINE EP_EL04
Extracteur Préparation
chaude EL 4
Normal Normal
U1000R2V (90°C) U1000R2V (90°C)
5G35 4G4
96,71 A 14,37 A
mg19fr1.dmt
P25M
3P3D
25 A
20 A
Standard (C)
15 kA Sans
CIRCUIT
LIAISON
PROTECTION
A A
Révision
Repère Circuit
Repère Récepteur
Câble
Séparé
Protection
Icu/Pdf Association
Im / Isd 300 A
Contacteur
Relais thermique
123 123
Affectation des phases
Normal Secours
IDn
Rég.de N TT
400 V
RESEAU
DISTRIBUTION
Tension
TGBT_A1 CUISINE
TGBT_A1 CUISINE
Amont
Repère
Normal
Secours
Désignation
5913 A
3289 A
Ik3 max
DU max 1,89 %
Ik1 max
I installée
I Totale
14,37 A
96,71 A
TGBT_A1 CUISINE
M

Folio
AFFAIRE:
PLAN:
Ind. MODIFICATIONS
Date : Norme :
6
6
23/05/2021
Unifilaire général A4 Normal
Document1
A
C1510018
Avis Technique ELIE
M
TT
400 V
10 m
Câbles uni
U1000R2V (90°C)
=TGBT_TR1
NS1250N
TT
=TGBT_A1 CUISINE
NG125N
53,6kW
65 m
U1000R2V (90°C)
5G35
=TGBT_A1 CUISINE
TT
=EP_EL04
P25M
7.5kW
15 m
U1000R2V (90°C)
4G4

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