Solution technique - Juin-Juillet 2019
HCL ou le retour du confort visuel
« Human Centric Lighting », au-delà du slogan marketing (l’éclairage centré sur l’humain), repose sur une véritable réflexion sur le confort visuel. Dépassant les seuls critères normatifs, les systèmes dotés d’une technologie HCL apportent un certain bien-être aux utilisateurs, voire parfois une sorte de thérapie par la lumière.
Les données de la recherche scientifique montrent que presque toutes les fonctions biologiques sont soumises à un rythme d’une durée de 24 heures qui alternent veille/sommeil. Ainsi, selon un dossier réalisé en 2013 par l’Inserm en collaboration avec le Dr Claude Gronfier, neurobiologiste à l’Institut cellule-souche et cerveau, Inserm U846, de Lyon, les fonctions de l’organisme aussi diverses que le système veille/sommeil, la température corporelle, la pression artérielle, la production d’hormones, la fréquence cardiaque, mais aussi les capacités cognitives, l’humeur ou encore la mémoire sont régulées par le rythme circadien, cycle d’une durée de 24 heures.
Il existe une hormone, la mélatonine, souvent dénommée d’ailleurs hormone du sommeil, qui régule ces rythmes chronobiologiques. Elle est synthétisée surtout la nuit à partir d’un neurotransmetteur, la sérotonine, qui est sécrétée par la glande pinéale (dans le cerveau) en réponse à l’absence de lumière.
La production de la mélatonine augmente en fin de journée peu avant le coucher, contribuant à l’endormissement. Elle atteint son pic de sécrétion entre deux et quatre heures du matin. Ensuite, sa concentration ne cesse de chuter pour devenir quasiment nulle au petit matin, un peu après le réveil. Néanmoins, la luminosité extérieure peut stimuler ou diminuer sa production. L’exposition à la lumière le soir retarde la production de mélatonine, et donc l’endormissement, et une exposition lumineuse le matin, au contraire, avancera l’horloge. Ce phénomène permet en particulier de s’adapter aux changements d’heure et aux décalages horaires.
Dans le respect du rythme biologique
L’organisme dispose d’horloges périphériques localisées dans chaque organe qui permettent d’optimiser son fonctionnement selon le contexte environnemental. Elles servent de relais entre l’horloge interne, qui impose son rythme circadien, et l’environnement, qui peut induire des situations nécessitant des adaptations. Ainsi la luminothérapie est-elle utilisée depuis longtemps pour soigner les Seasonal Affective Disorder (SAD) ou troubles affectifs saisonniers (TAS) causés (très probablement) par la baisse de la lumière en hiver. La luminothérapie consiste alors, pendant l’hiver, à exposer les personnes souffrant de TAS à de hauts niveaux d’éclairement.
Pour des personnes dont le rythme veille/ sommeil est perturbé, il est possible de reproduire le cycle de la lumière naturelle en agissant sur les couleurs de l’éclairage artificiel. Ainsi, de nombreuses études, supervisées par des médecins, ont été menées dans des unités d’Alzheimer, conjointement avec des fabricants de solutions d’éclairage.
Si les bénéfices d’un éclairage chronobiologique sont avérés chez les personnes atteintes de troubles affectifs saisonniers ou de maladies neurodégénératives, il semble aussi qu’il soit de plus en plus utilisé pour améliorer le bien-être au travail.
HCL au travail
Une étude1 portant sur la qualité de l’éclairage perçue au bureau a montré que 57 % des participants interrogés ne pouvaient pas adapter les conditions d’éclairage au bureau à leurs besoins individuels et aux différentes situations de travail, ou uniquement de façon limitée. En ce qui concerne la couleur de la lumière, l’étude a révélé différentes préférences en fonction de l’âge, des horaires de travail et du type individuel. Si l’on compare les solutions d’éclairage au bureau avec leur modèle naturel, il manque principalement la dynamique au fil de la journée et l’ajustement de l’intensité aux différentes activités et tâches visuelles.
La majorité des fabricants de luminaires ont développé des solutions d’éclairage basées sur une dynamique qui évolue en matière d’intensité, de température de couleur et d’orientation, ce qui soutient de façon optimale le biorythme des personnes. Il devient donc possible de créer des ambiances lumineuses blanches froides uniquement au milieu de la journée et en début d’après-midi, puis une lumière plus chaude dans la soirée avec une intensité plus faible.
Certains luminaires (lampes à poser, lampadaires) offrent la possibilité de choisir et de programmer ses propres variations de couleur, à chaque poste de travail.
Bien-être dans les espaces publics
Dans le cadre de la restructuration du quartier, l’éclairage public d’une partie d’une rue couverte dans le XVe arrondissement a été rénové en 2013. Pour offrir à ce lieu de vie souterrain une dimension plus vivante, l’agence Concepto a créé un éclairage basé sur une approche chronobiologique. La lumière change d’intensité et de couleur au cours de la journée, s’adaptant ainsi aux besoins humains. Éclairée en bleu ciel pour ses vertus stimulantes en phase d’éveil le matin, et en blanc chaud pour son ambiance douce et reposante le soir, la rue couverte est devenue un lieu de vie qui reproduit les étapes de la journée. La transition des couleurs est imperceptible et programmée par un contrôleur DMX du lever du soleil à minuit.
Autre exemple, la nouvelle cabine conçue par Airspace by Airbus pour le A330neo. L’élément central de cette philosophie repose sur le lien étroit établi par Airbus entre le bien-être des passagers et les performances opérationnelles des compagnies clientes. Basées sur quatre dimensions majeures, telles que « confort, ambiance, service et design », les cabines Airspace sont présentées comme un environnement propice à la détente et l’inspiration, un espace plus esthétique et fonctionnel, favorisant ainsi une expérience haut de gamme unique pour les passagers. Par exemple, les passagers bénéficient d’un éclairage d’ambiance utilisant les toutes dernières technologies LED qui font varier les intensités et les couleurs tout au long du voyage. Ainsi, 16,7 millions de nuances s’adaptent aux conditions extérieures et suivent le rythme de sommeil des passagers afin de les synchroniser avec le fuseau horaire du pays d’arrivée : une sorte de technologie anti-jetlag.
Dans le même esprit, la charte lumière du Grand Paris Express, établie par l’atelier Coup d’éclat, repose sur ce principe : comment projeter l’idée de la sensualité de la lumière dans les projets ? Les concepteurs sont partis de la notion d’horloge biologique en essayant de s’extraire des contraintes normatives, dans le respect du bien-être des usagers et des exigences de chaque gare.
Isabelle Arnaud
1 – Réalisée par Zumtobel avec l’institut Fraunhofer (Allemagne) pour l’organisation et la planification du travail (IAO) sur la qualité de lumière perçue au bureau. Le sondage a été effectué à l’aide d’un questionnaire multilingue en ligne, auquel quelque 2 700 personnes d’Europe, d’Asie, d’Australie et des États-Unis ont participé en 2013.
