Les installations extérieures peuvent impliquer de multiples aspects de l’examen qui ne sont pas impliqués dans les installations intérieures, y compris les conditions environnementales telles que la pluie, la neige, la neige fondue, la glace, l’eau, la lumière du soleil et le vent. Pour cette étude, nous nous concentrerons sur l’impact du vent sur les appareils d’éclairage. Lors de la conception d’une installation extérieure, la prise en compte du vent n’est pas aussi simple que le choix d’un luminaire à profil bas. Il faut prendre en compte de nombreux autres aspects, tels que la vitesse du vent pour l’emplacement de l’installation (voir la carte des vents dans le manuel ASCE 7-10 International Building Code), la hauteur de l’installation, la taille (surface) du (des) luminaire(s), le poids du (des) luminaire(s), le degré d’inclinaison du (des) luminaire(s), la valeur EPA de tout support ou accessoire attaché au (aux) luminaire(s) ou sur lequel le (les) luminaire(s) sera (seront) monté(s), et bien plus encore. Les fabricants de poteaux et de supports publient les valeurs nominales et les limites de leurs produits. Les fabricants de luminaires publient les valeurs EPA de leurs produits ou disposent de ces données qu’ils peuvent envoyer sur demande.
Qu’est-ce que l’APE ?
L’EPA est la surface effective projetée (charge de vent) d’un objet et/ou d’une structure. L’APE est calculée pour le scénario le plus défavorable des installations extérieures.
Calcul de l’APE
Le calcul de l’EPA ou de la charge de vent s’effectue à l’aide de la formule suivante : F = A x P x Cd.
Dans cette formule, F (force ou charge de vent) est égale à A (surface projetée de l’objet) multipliée par P (pression du vent) multipliée par Cd (coefficient de traînée). Cette formule n’est pas destinée à la planification de nouvelles constructions, mais plutôt une formule de base pour les rénovations existantes.
Les nouveaux projets de construction requièrent la formule de l’Alliance des industries électroniques : F = A x P x Cd x Kz x Gh.
Dans cette formule, F (force) = A (surface projetée) multipliée par P (pression du vent) multipliée par Cd (coefficient de traînée) multipliée par Kz (coefficient d’exposition) multipliée par Gh (facteur de réponse aux rafales).
La surface projetée(A) est obtenue en calculant la forme tridimensionnelle de l’appareil ou de l’objet, qui dépend de la forme et de la taille de l’appareil ou de l’objet. Une forme de boîte standard ou une forme plate comprend la longueur x la largeur. Une forme circulaire est égale à la longueur x la largeur, la largeur étant le diamètre de la forme circulaire (voir l’image ci-dessous).
La pression du vent(P) est obtenue en calculant la vitesse du vent(v) au carré multipliée par 0,00256. En résumé, P = v² x 0,00256. L’unité de P est toujours indiquée en livres par pied carré (psf).
Le coefficient de traînée standard(Cd) d’une forme circulaire/ronde courte est de 0,8, de 1,2 pour une forme circulaire/ronde longue et de 1,4 pour une boîte/un objet de forme plate.
Le coefficient d’exposition(Kz) est obtenu en calculant la hauteur entre le sol et le point central de l’appareil ou de l’objet(z), divisée par 33(²/7). En résumé, Kz = [z/33](2/7).
Enfin, le facteur de réponse de Gust(Gh) est calculé en entrant la hauteur (h) de l’appareil ou de l’objet dans la formule suivante : Gh = 0,65 + 0,60/[(h/33)(1/7)].
Le fabricant de la structure publiera souvent son produit sur la base de la vitesse du vent en mile par heure(MPH) avec un facteur de rafale de 1,3. L’EPA maximum(SQFT), ainsi que le poids maximum (LBS) autorisé pour cette structure seront indiqués dans les données de spécification. Reportez-vous à la carte des vents pour déterminer la meilleure structure à utiliser pour votre installation, puis limitez le nombre d’appareils et de supports/accessoires que vous utilisez sur cette structure afin de ne pas dépasser l’EPA maximum et le poids maximum.
Mettons ces connaissances à profit :
Par exemple, un poteau rond et conique en acier de 25 pieds avec une rafale de 100 MPH w/1.3 aurait un EPA maximum de 8,0 à 19,8 SQFT [dependent upon the wall thickness] et un poids maximum autorisé de 200 à 495 LBS. Un appareil de lavage choisi pour l’installation peut avoir un EPA de 2,2 SQFT et un poids de 46 LBS. Si le poteau d’acier rond et conique de 25 pieds choisi a un EPA maximum de 8,0 SQFT et un poids maximum de 200 LBS, vous serez alors limité à 3 des appareils de lavage sélectionnés par poteau car l’EPA des 3 unités collectives serait de 6,6 SQFT et le poids serait de 138 LBS. Dans ce scénario, il vous reste une certaine tolérance de poids, mais l’ajout d’un autre appareil dépasserait la tolérance EPA de 8,0 SQFT.
Outre l’EPA, plusieurs autres facteurs entrent en jeu, en fonction de la structure de l’installation, notamment l’indice d’impact (indice IK) et l’indice de vibration (IE : 3G, 4G), qui seront abordés dans des entrées ultérieures.
Avec l’APE en main, vous pouvez commencer à construire une installation sûre.
Références supplémentaires pour information :
Comme indiqué précédemment, la carte des vents ASCE 7-10 détaille les vitesses de vent pour les États-Unis. Ces vitesses sont basées sur une rafale de 3 secondes. D’autres sources comprennent les documents suivants : Standard specification for Structural Supports for Highway Signs, Luminaires, and Traffic Signals de l’American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) et Canadian Highway Bridge Design Code (CAS-S6-06) de l’Association canadienne de normalisation.