Une optimisation du couple revêtement routier / luminaire mise au point par Malet et Spie batignolles énergie pour « éclairer juste ».
Le projet Lumiroute® développé par les filiales Malet et Spie batignolles énergie a été retenu dans le cadre de l’appel à projets lancé chaque année par le Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable, des Transports et du Logement (MEDDTL) visant à soutenir les innovations en matière de construction routière.
Désigné lauréat en 2011 dans les catégories « Matériaux et équipement durables » et « Gestion du Patrimoine Urbain », Lumiroute® répond à une recherche d’optimisation du couple revêtement routier et luminaire, avec pour objectif une réduction significative des consommations d’énergie.
En tant que lauréats, Malet et Spie batignolles énergie, associés à l’éclairagiste Thorn, bénéficient d’un soutien du CERTU*1, du SETRA*2, de l’IFSTTAR*3 et de l’ADEME*4 pour l’expérimentation de leur procédé sur site réel et son analyse comparative par rapport à une solution d’enrobés traditionnelle. Limoges Métropole s’est proposé pour expérimenter le procédé Lumiroute® dans le cadre de la réfection d’une 2 x 2 voies durant 3 ans.
*1 CERTU : Centre d’Etudes sur les Réseaux, les Transports, l’Urbanisme et les constructions publiques
*2 SETRA : Service d’Etudes sur les Transports, les Routes et leur Aménagement
*3 IFFSTAR : Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux
*4 ADEME : Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie
Lumiroute® : un enrobé au double bénéfice
« Ce procédé développé par trois partenaires experts en leur domaine, vise à optimiser le couple revêtement routier et luminaire sur une zone particulière ou, plus largement, sur un secteur urbain, afin de permettre des économies d’énergie électrique substantielles, pouvant atteindre jusqu’à 60 % » explique Marc JAKUBOWSKI, Directeur Technique et Développement de l’entreprise Malet.
Le procédé Lumiroute® combine :
– l’utilisation d’enrobés de surface innovants clairs, par exemple en utilisant des granulats clairs, des liants synthétiques clairs, un ajout de dioxyde de titane ;
– un luminaire innovant de bonne performance énergétique, dont la photométrie peut s’adapter à l’évolution photométrique du revêtement au cours du temps.
En effet, le dimensionnement d’installations d’éclairage routier est défini sur la base du niveau de luminance sur la route, soit la quantité de lumière réfléchie par la chaussée.
La puissance électrique établie dépend ainsi directement des optiques des luminaires associées aux caractéristiques photométriques de la chaussée. Malet et Spie batignolles énergie, associées à l’éclairagiste Thorn, ont mis en commun leurs expertises respectives et collaboré étroitement pour développer Lumiroute®, un procédé particulièrement innovant.
Les sociétés Malet, spécialiste des travaux routiers et Spie batignolles énergie, spécialiste dans les travaux d’électrification et de luminaire, font toutes deux partie du groupe Spie batignolles, acteur majeur de la construction en France.
Le chantier expérimental :
4 sections de chaussée comparées
Historique des événements ayant précédé au choix de Limoges comme site expérimental.
2012 : recherche par les porteurs du projet Lumiroute de sites d’expérimentation. Prise de contacts avec la Communauté d’agglomération Limoges Métropole.
5 mars 2013 : proposition par Limoges Métropole du boulevard Schuman, à Limoges en tant que site d’expérimentation.
22 mai 2013 : réunion à Limoges entre les porteurs du projet, la DIR de Limoges Métropole, le Service d’Etudes sur les Transports, les Routes et leurs Aménagements (S.E.T.R.A.), le Centre d’Etudes sur les Réseaux, les Transports, l’Urbanisme et les constructions publiques (C.E.R.T.U.), l’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie (ADEME), afin d’exposer le projet dans son caractère opérationnel.
27 juin 2013 : délibération du Conseil Communautaire de Limoges Métropole entérinant l’opération et le partenariat avec l’organisme responsable du Programme Public National, la Direction Générales des Infrastructures, des Transports et de la Mer.
Passation d’un marché sous l’égide de l’article 75 du Code des Marchés Publics, relatif aux marchés réalisés dans le cadre de programmes expérimentaux : CAO 18 septembre, Conseil Communautaire 26 septembre 2013.
Le site expérimental choisi est une portion de 2 x 2 voies, située entre le giratoire reliant le boulevard Schuman à l’avenue de Brachaud et l’entrée de l’agglomération de Limoges. Il comprend une voie à deux files d’une largeur de 6,50 mètres, avec un terre-plein central d’une largeur de 4,00 à 4,50 mètres.
Le chantier est composé de quatre sections de 200 mètres chacune avec une hauteur de feu de 9 mètres et une implantation dos-à-dos sur le terre-plein central :
– deux sections « témoin », équipées de solutions traditionnelles d’éclairage public et de revêtement de chaussée ; l’une d’elle sera vieillie prématurément par hydro-décapage (décapage du film de liant en surface).
– deux sections Lumiroute® : une en enrobé clair + éclairage LED ; une en enrobé bitumineux hydro-décapé + éclairage LED.
Section Lumiroute® 1, en enrobé clair (liant de synthèse, granulats clairs, dioxyde de titane) + éclairage LED
Formule de l’enrobé BBMC 0/10 Cl 3.
Section Lumiroute® 2, en enrobé bitumineux hydro-décapé (granulats locaux sélectionnés) + éclairage LED
Formule de l’enrobé BBMC 0/10 Cl 3.
Tous les enrobés ont une épaisseur de 4 cm.
Une évaluation multicritères très complète
Les expérimentations ont pour objectif de quantifier les performances de la solution Lumiroute® par rapport à une solution traditionnelle en termes de réduction de la consommation énergétique.
Elles feront l’objet d’un suivi et d’une évaluation qui porteront sur l’ensemble du projet et sur chaque composante considérée individuellement (installation d’éclairage / revêtement de chaussée).
Les expérimentations, débutées le 02 décembre 2013, sont pilotées par un comité de suivi réunissant des représentants des entreprises Malet, Spie batignolles énergie et Thorn, de l’ADEME, de la maîtrise d’ouvrage Limoges Métropole, du CERTU, du SETRA et de l’IFFSTAR.
Ce comité produira un bilan des actions menées après chaque opération de contrôle : mise en service – + 6 mois – + 12 mois – + 24 mois – + 36 mois.
L’évaluation considèrera trois éléments :
– la qualité de l’installation d’éclairage en fonction des caractéristiques de la chaussée ;
– les performances photométriques du couple chaussée/luminaires ;
– la gestion de l’installation d’éclairage pour l’adapter d’une part aux exigences visuelles des usagers au cours de la nuit (possible gradation) et d’autre part à l’évolution des propriétés du revêtement routier au cours du temps.
La méthode d’évaluation combine plusieurs champs d’analyse :
– Évaluation photométrique
Il s’agit d’évaluer d’une part l’évolution des propriétés de réflexion des enrobés et d’autre part le niveau de service de l’installation d’éclairage par rapport aux objectifs lumineux fixés.
Les enrobés subissent des modifications quant à leur capacité à réfléchir la lumière.
Ces modifications sont notamment liées à l’usure mécanique, aux effets radiatifs des UV et à l’encrassement dû à la pollution.
Elles impactent directement la performance lumineuse du projet d’éclairage.
Le suivi de l’évolution des caractéristiques photométriques permet d’ajuster la distribution photométrique des luminaires (en intensité et en direction) afin d’atteindre les performances souhaitées.
– Évaluation environnementale lumineuse
Il s’agit d’évaluer la contribution des installations d’éclairage par rapport à la lumière non utile voire éventuellement nuisible.
On s’intéresse ainsi au découpage géométrique de la répartition du flux sortant des luminaires de chaque section étudiée en distinguant :
– le flux total,
– la portion de flux sur la surface utile,
– la portion de flux au-dessus de l’horizon.
– Évaluation énergétique
Il s’agit d’évaluer la consommation d’énergie de l’installation d’éclairage pour chaque section étudiée, sans variation de régime. Un relevé de la puissance électrique effective des sources lumineuses et des appareillages associés, au bout de chaque ligne d’alimentation permettra d’établir la puissance moyenne instantanée.
– Évaluation de l’adhérence
Il s’agit d’évaluer le niveau de service des enrobés eu égard à leur adhérence.
L’évaluation comprendra des mesures du Coefficient de Frottement Transversal (CFT) réalisées au griptester et des mesures ponctuelles de macrotexture (PMT, méthode volumétrique : essai à la bille de verre) et en continu au rugolaser (PTE, méthode profilométrique dans et hors bande de roulement) en réception de chantier.
Les mesures de la macrotexture permettront de vérifier la bonne « drainabilité » de la chaussée.
Les mesures de CFT, elles, permettront d’évaluer la microtexture du revêtement par une mesure du coefficient de frottement. – Évaluation acoustique Il s’agit d’évaluer en continu le niveau sonore des divers enrobés étudiés.
– Évaluation environnementale du produit
Le suivi environnemental du chantier sera effectué à travers l’analyse du cycle de vie des différentes planches mises en oeuvre en s’appuyant sur le/les écocomparateur(s) SEVE et/ou ECORCE.
Cette évaluation comprendra : la définition du système, le recueil des différentes données d’entrée (consommation des différents engins de chantier, distances de transport, …) et l’utilisation du/des écocomparateurs pour fournir des indicateurs environnementaux (bilan carbone, énergie,…).
