Outil pédagogique
VillaLuz, le village
qui retrouve ses étoiles
Un simulateur à la première personne. VillaLuz est un village inventé d'une seule rue de 200 mètres : vous la parcourez de nuit, vous réglez les paramètres de son éclairage et vous voyez en même temps ce qu'il advient de la rue, du ciel et de la facture.
Le simulateur a besoin d'un navigateur avec la 3D. Tout ce qu'il calcule, et pourquoi, est néanmoins exposé ci-dessous.
Ce n'est pas un jeu : c'est un calcul
Chaque chiffre découle de l'application du règlement espagnol d'efficacité énergétique de l'éclairage extérieur. L'éclairement est calculé point par point sur une grille de 25 centimètres, les heures d'allumage viennent de la position du Soleil à cette latitude, et la luminosité du ciel du flux qui s'échappe vers le haut. Ce que l'on voit à l'écran est littéralement ce qui est calculé : la texture du sol est la carte d'éclairement.
Ce que dit la réglementation
L'ITC-EA-02 fixe le niveau de référence de chaque classe d'éclairage et interdit de le dépasser de plus de 20 %. L'ITC-EA-03 limite le flux pouvant s'échapper vers le ciel selon la zone. L'ITC-EA-01 classe l'installation de A à G. En Castille-et-León, la loi 15/2010 va encore plus loin.
La leçon
L'optimum trouvé par le simulateur comporte plus de points lumineux que l'installation de départ, et non moins : plus rapprochés, bien plus faibles, avec défilement et en ambre. On gagne en éclairant mieux, pas en éclairant moins. Et la dernière portion de ciel ne se récupère qu'en abaissant le niveau quand personne n'en a besoin.
Vous voulez simuler votre commune ?
Avec les données réelles de votre installation, nous faisons la même chose pour toute votre commune.
Vous voulez simuler votre commune ?Bibliographie
D’où sort chaque chiffre. Aucun de ceux de ce simulateur n’est une opinion : voici les normes qu’il applique et les travaux dont sortent ses modèles, pour qui veut vérifier ou aller plus loin.
Réglementation
- 01Real Decreto 1890/2008 — Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior
BOE-A-2008-18634 · texto consolidado
Le cadre de tout ce qu’évalue le panneau des surfaces : quel niveau d’éclairement revient à chaque classe de voie, de combien on peut le dépasser, quelle part du flux peut s’échapper vers le haut et comment se note énergétiquement une installation.
- ITC-EA-01 — efficacité énergétique, indice Iε et étiquette de A à G.
- ITC-EA-02 — classes d’éclairage M, C et P, leurs niveaux de référence, l’interdiction de les dépasser de plus de 20 %, l’éclairement semi-cylindrique de la reconnaissance faciale et les niveaux réduits.
- ITC-EA-03 — zones E0 à E4, flux hémisphérique supérieur installé, flux total ascendant, lumière intrusive dans les fenêtres et limite de température de couleur.
- ITC-EA-04 — composants : efficacités, rendement du luminaire et facteurs d’utilisation.
- ITC-EA-06 — facteur de maintenance.
- 02Ley 15/2010, de prevención de la contaminación lumínica y del fomento del ahorro y eficiencia energéticos derivados de instalaciones de iluminación
Castilla y León · BOE-A-2010-20074 · texto consolidado
La loi régionale qui s’applique à Valladolid : flux hémisphérique supérieur en dessous de 3 %, extinction de l’éclairage ornemental et zonage lumineux municipal.
- 03UNE-EN 13201-2 — Iluminación de carreteras. Requisitos de prestaciones
UNE · norma de pago
La norme européenne à laquelle renvoie l’ITC-EA-02 pour définir l’éclairement semi-cylindrique, la grandeur avec laquelle le simulateur mesure si l’on reconnaît le visage du piéton.
Modèles du ciel
- 04M. F. Walker (1977), «The effects of urban lighting on the brightness of the night sky»
PASP 89, 405 · doi:10.1086/130142
La loi empirique qui sert à calculer le dôme lumineux : la lueur décroît avec la distance élevée à −2,5, mesurée sur des villes réelles. C’est en l’inversant qu’on obtient les kilomètres à parcourir pour retrouver le ciel.
- 05B. E. Schaefer (1990), «Telescopic limiting magnitudes»
PASP 102, 212 · doi:10.1086/132629
La relation entre la luminosité de fond du ciel et la magnitude la plus faible que l’œil atteint. C’est elle qui décide quelles étoiles du catalogue s’allument dans la scène.
- 06J. E. Bortle (2001), «Introducing the Bortle Dark-Sky Scale»
Sky & Telescope, febrero de 2001
L’échelle à neuf classes qui sert à étiqueter le ciel, de 1 — vierge — à 9. Le simulateur s’en sert comme étiquette et non comme calcul : le nombre sort de la luminosité.
- 07F. Falchi et al. (2016), «The new world atlas of artificial night sky brightness»
Science Advances 2, e1600377 · acceso abierto
L’atlas mondial de la luminosité artificielle du ciel nocturne. C’est la référence à laquelle confronter la calibration de la luminosité à l’intérieur du village.
Données et catalogues
- 08IDAE — Inventario, consumo de energía y potencial de ahorro del alumbrado exterior municipal en España
Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía
L’inventaire national de l’éclairage extérieur municipal : points lumineux, consommation et puissance moyenne. C’est de là que viennent la comparaison avec la moyenne espagnole du compteur et l’extrapolation à Valladolid.
- 09Catálogo Hipparcos
ESA, 1997
Les 5 044 étoiles jusqu’à la magnitude 6,0 que l’on voit au-dessus de VillaLuz sont celles de ce catalogue, avec leur éclat et leur couleur réels.
- 10d3-celestial (Olaf Frohn)
BSD-3-Clause
Le projet d’où proviennent le catalogue élagué, les lignes et les noms de constellation de l’Union astronomique internationale et les contours de la Voie lactée.
Les instructions techniques qu’applique le simulateur sont celles de la rédaction révisée — celle qui introduit la zone E0, le flux total ascendant et la classification M/C/P de la CIE —, plus exigeante que le texte original de 2008 qui circule encore dans bien des documents de vulgarisation : en citant une limite, mieux vaut dire quelle version on cite. L’UNE-EN 13201 est une norme payante et il n’existe pas de lien public vers lequel renvoyer.