Un grand tunnel routier passe aux LED

Jean-Charles Guézel | le 25/05/2012 | France entière

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Eclairage -

En équipant de luminaires à diodes électroluminescentes un tunnel de l’autoroute des Titans, APRR améliore la qualité de l’éclairage perçu par l’usager et réduit les frais d’exploitation en jouant d’une part sur la consommation d’énergie et d’autre part sur la fréquence des opérations de maintenance.

Un quart de siècle après sa mise en service, le tube nord (sens Genève-Mâcon) du tunnel de la Chamoise (3 300 m de long), sur l’A 40, a été équipé d’un nouvel éclairage à LED. « Les appareils au sodium installés à l’origine étaient devenus obsolètes et leur remplacement s’imposait pour des raisons de fiabilité électrique et mécanique », explique Jean-Philippe Pattyn, chef de service « systèmes opérationnels équipements dynamiques et tunnels » chez Autoroutes Paris-Rhin-Rhône (APRR). Mais au lieu de recourir à des lampes au sodium « haute pression », qui remplacent aujourd’hui presque toutes les lampes « basse pression », le groupe autoroutier a retenu la technique la plus récente, à savoir les diodes électroluminescentes. « Ce nouvel éclairage améliore la couverture lumineuse (uniformité, rendu chromatique) et réduit la consommation électrique ainsi que les frais d’entretien », précise Yves Coeuret, responsable « maintenance équipements dynamiques et tunnels » chez APRR. Réalisée en six semaines l’année dernière sous la maîtrise d’œuvre d’Ingérop, cette rénovation, qui sera étendue au tube sud en septembre prochain, devrait aboutir à un gain énergétique de l’ordre de 400 000 kWh (- 45 %) sur l’année pour l’ensemble du tunnel par rapport à l’option sodium haute pression. Pour des raisons de puissance, il n’a toutefois pas été possible d’éviter ces dernières pour les zones de renfort entrée et sortie. Grâce à une durée de vie des sources plus que quadruplée (de l’ordre de 60 000 à 80 000 heures en l’occurrence), l’opération se traduira, en outre, par une nette diminution du rythme des opérations de maintenance (deux interventions au lieu de huit sur une période de dix ans).

Retour sur investissement au bout de neuf ans

« Au cœur du tube nord (8,4 m de large, 5 m de gabarit sous plafond), chacun des 600 luminaires à LED a été doté de 52 diodes fournies par Cree. Elles délivrent un flux lumineux maximum de 135 lumens sous 350 mA, ce qui représente une puissance de 63 watts par luminaire », indique Philippe Gibard, responsable « équipements et systèmes de transport » chez Ingérop Rhône-Alpes. Le tube comprend au total 600 luminaires à LED et 230 luminaires sodium haute pression, avec une longueur de câblage de l’ordre de 50 km. Installé en quinconce (un luminaire tous les 11 m sur chaque voie), ce nouvel éclairage est raccordé à la gestion technique centralisée (GTC) qui pilote l’ensemble des fonctions de l’ouvrage selon la densité du trafic, l’évolution de la luminosité extérieure et la configuration du tube (bidirectionnel, incendie, accident…). Alimentés en 230 V et pilotés par un circuit 0/10 volts, les luminaires réglés à 65 % procurent une luminance de 4,96 cd/m² pour 49,2 lux et de 2 cd/m² pour 21 lux. Contrairement aux autres sources lumineuses, les variations de puissance (par modulation de largeur d’impulsion) se font quasiment sans perte d’efficacité énergétique. Au tarif actuel de l’électricité, compte tenu des économies réalisables d’un côté mais du surcoût de 30 % de l’autre, le temps de retour sur investissement de la technique LED serait d’environ neuf ans par rapport aux lampes au sodium haute pression.

PHOTO - 642910.BR.jpg - © Jean-Charles Guézel

Fiche technique

Maître d’ouvrage : APRR filiale d’Eiffarie (consortium associant Eiffage et Macquarie). Maître d’œuvre : Ingérop. Fourniture des luminaires (lot indépendant) : Comatelec. Electricité : Cegelec. Gestion technique centralisée : Clemessy. Montant total des travaux (pour les deux tubes) : 4 millions d’euros HT.

L'expert Jean-Philippe Pattyn, chef de service « systèmes opérationnels équipements dynamiques et tunnels » chez APRR « Un choix dicté par la sécurité et l’efficacité »
« Quand la question du remplacement des luminaires d’origine a commencé à se poser, en 2008/2009, il est apparu que la technique du sodium basse pression allait progressivement disparaître du marché. L’alternative était d’opter soit pour le sodium haute pression, plus moderne mais moins performant en rapport lumen/watt, soit pour les LED, prometteuses mais pas encore tout à fait matures à cette époque. Nous nous sommes néanmoins penchés sur les réalisations LED de nos voisins, italiens et britanniques notamment, et avons lancé la réalisation de prototypes. Par chance, les LED ont énormément progressé en l’espace de deux ans. Au plan technique bien sûr, mais aussi en termes de coût, d’autant que nos partenaires ont consenti des efforts importants pour participer à cette première en France. Au final, ce choix améliore la qualité de l’éclairage, et donc la sécurité, tout en réduisant les dépenses d’éclairage du tunnel, même par rapport à la solution sodium basse pression déjà très économe. »

Un éclairage de qualité
De type blanc chaud (5 000 à 8 300 K de température de couleur) et blanc neutre (3 700 K à 5 000 K), les LED utilisées fournissent une lumière à la fois plus agréable à l’œil et mieux adaptée au fonctionnement des caméras du système de détection automatique d’incident (DAI) que la lumière jaune des lampes au sodium basse pression.
Pour une luminance de 2 cd/m², le coefficient d’uniformité atteint 81 % en transversal et 71 % en longitudinal. Le coefficient d’éblouissement TI est, quant à lui, de 4,5, loin de la limite de 10.

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