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PUITS DE LUMIERE

Deux systèmes de puits de lumière sont principalement utilisés par les différents fabricants:
- La fenêtre de toit
Les fenêtres de toit ne permettent qu’une faible collecte de lumière.

- Le dôme
Le dôme est le système de collecte le plus utilisé aujourd’hui du fait de sa haute performance malgré une ouverture plus faible que pour une fenêtre de toit classique.

Un dôme a trois principaux objectifs : collecter, concentrer et dévier
1) Collecter la lumière
2) Concentrer la lumière
Certains systèmes utilisent un réflecteur orienté vers le sud afin de réorienter les rayons solaires à l’intérieur du conduit. Ce système permet d’accroître la quantité de lumière capturée favorisant une intensité lumineuse accrue. Ce système de réflecteur permet d’optimiser l’utilisation de la lumière naturelle.

3) Dévier la lumière
Certains dômes intègrent des prismes permettant de réorienter la lumière naturelle émise à angles faibles à l’aube et au crépuscule. Ce système optique créé un éclairage uniforme tout au long de la journée et permet de gagner une heure d'éclairage le matin et le soir.

Différents matériaux sont utilisés pour la fabrication des dômes tels que le verre, l’acrylique (polyméthacrylate de méthyle) et le polycarbonate. L’acrylique équipe la majorité des systèmes modernes. Il ne jaunit pas avec le temps à l’inverse du polycarbonate et s’avère être d’une plus grande résistance aux intempéries (grêle, chocs) et autant que le verre[3].De plus l'acrylique à l'avantage de laisser passer 99.6% de lumière contre 70% pour le polycarbonate.

Les dômes issus des dernières technologies filtrent les rayons UVA, UVB et les IR (Infrarouge) empêchant toutes détériorations (tableaux, tissus) et tout apport de chaleur dans la pièce.
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ls peuvent par ailleurs être dotés de lentilles en leurs sommets afin d'éviter les surintensités lumineuses.

La transmission de la lumière
La lumière est ensuite déviée dans un tube de transmission aux parois hautement réfléchissantes dont le diamètre varie selon les marques de 250 à 600 mm[5]. Constitué d'aluminium recouvert d'un film multicouche à base de polymère, il possède un fort pouvoir de réflectivité. L’objectif est de transmettre la lumière avec un minimum de perte tout en conservant les spécificités de la lumière naturelle. Les différents systèmes développés aujourd’hui offrent la possibilité de faire des coudes à 90° et d’atteindre des longueurs importantes (jusqu’à 12 mètres de longueur[6]).

Les principales différences entre les tubes de transmissions sont principalement en termes de nature (tube souple ou rigide) et en fonction de leurs indices de réflexion.

Les différents produits commercialisés sur le marché ont des indices de réflexion allant de 85% à 99.7%. Les conduits ayant la plus faible réflexion sont les conduits souples en aluminium dont le rendement lumineux est trois fois plus faible que celui de la version rigide[4]. Le conduit de lumière le plus réfléchissant au monde est fabriqué à base de silicium. Il permet une réflexion de 99.7%, soit seulement 0.3% de perte par réflexion. Par ailleurs la quantité de lumière transmise sera plus importante si le conduit est court et large et inversement plus le diamètre du tube sera étroit et plus la perte de lumière sera conséquente.

Avec l’utilisation de tube long, une partie de l’intensité lumineuse est perdue. Afin de minimiser les pertes, une haute réflectivité du tube est cruciale.