Tout savoir sur l’Héliodon: Définition, types et utilisations

L’Heliodon est un appareil avec un potentiel énorme pour la conception et la recherche liée à l’ éclairage naturel. Cependant, on en sait très peu à son sujet, ce qui génère fréquemment des doutes et des inquiétudes chez les personnes qui le découvrent.

Connaître cet appareil est très utile pour concevoir des objets ou des lieux. Grâce à cet appareil, vous pourrez connaître des aspects tels que le flux de lumière solaire ou la génération d’ombres et ainsi pouvoir effectuer des ajustements ou des corrections avant la construction à l’échelle réelle. Il est également important de savoir quel est le bon modèle pour les activités éducatives et quel est le bon pour les activités professionnelles.

Les héliodons sont des appareils utilisés pour simuler les modèles de soleil et d’ombre à différentes saisons, latitudes et heures de la journée sur la surface de la terre. Les modèles utilisés pour l’échelle doivent présenter les mêmes motifs de soleil et d’ombre que leurs homologues à grande échelle.

Qu’est-ce qu’un héliodon?

Un héliodon est un appareil utilisé pour simuler les angles auxquels les rayons du soleil peuvent frapper le modèle physique d’un paysage ou d’un bâtiment. Les héliodons doivent avoir une ou plusieurs sources lumineuses qui sont attachées à un mécanisme pour maintenir le modèle, qui tournera sur un à trois axes.

Les angles du soleil sont déterminés par 3 variables telles que l’heure du jour, la latitude et la période de l’année, donc un héliodon doit être capable de s’adapter à ces trois facteurs pour des performances optimales.

Il existe actuellement différents types d’héliodons qui utilisent principalement une source lumineuse pour simuler le soleil. Lorsque la source lumineuse est fixe, comme une lampe fixée au plafond, le modèle ou la structure doit pouvoir pivoter pour prendre en compte les 3 axes différents.

Voici un exemple d’héliodon à lumière fixe:

Les héliodons simulent généralement les rayons du soleil en utilisant une combinaison de mouvement dans des sources lumineuses avec une rotation dans des modèles ou des structures.

Il existe quelques modèles d’héliodon où l’expérience quotidienne est simulée par le modèle étant fixé en position horizontale et la lumière est répartie selon trois axes afin d’ajuster les 3 variables.

Ce type d’héliodons a l’avantage de faciliter grandement la compréhension du mouvement solaire et des angles résultants des rayons du soleil, ce qui permet une compréhension aisée de la géométrie solaire et de l’impact possible que la lumière du soleil aurait sur les bâtiments et les villes.

Voici un exemple d’héliodon avec lumière mobile:

Les héliodons sont principalement utilisés par les ingénieurs, les architectes et les étudiants en architecture pour pouvoir effectuer des analyses ou des études sur l’apparence d’un bâtiment ou d’une structure dans un rayon de soleil 3D à différentes dates, latitudes et heures de la journée.

types d’héliodon

Il existe actuellement plusieurs types d’héliodons, ceux-ci varient selon le but d’utilisation et la manière de les utiliser. Bien qu’il existe différents types, ils ont tous le même objectif, déterminer les modèles de lumière du soleil à différents moments et endroits. Ensuite, les deux formats dans lesquels les héliodons peuvent être trouvés aujourd’hui seront détaillés:

héliodon virtuel

Ce type d’héliodon est obtenu et exécuté à l’aide de programmes ou de logiciels qui simulent numériquement les angles et les motifs de la lumière solaire sur des objets ou des lieux prédéfinis, afin d’évaluer virtuellement le comportement de la lumière naturelle.

Héliodon physique annulaire

C’est le modèle physique qui simule le plus fidèlement notre expérience sur Terre. La trajectoire du mouvement du soleil est simulée grâce à l’utilisation de lampes MR situées dans les tubes circulaires.

Ce seraient les deux types d’héliodon, selon les modes d’utilisation, actuellement disponibles pour simuler les trajets lumineux solaires. Cependant, ils pourraient également être classés en 2 types supplémentaires qui peuvent être définis en fonction de l’utilisation et du but. Les deux types supplémentaires seraient:

Héliodon didactique: C’est lorsque les héliodons sont utilisés à des fins didactiques pour l’enseignement, cela est dû à la simplicité avec laquelle il permet aux élèves de comprendre facilement les mouvements possibles du soleil et à la facilité de réaliser des tests lors des différentes étapes d’un projet. Ces équipements sont généralement utilisés et contrôlés manuellement pour de meilleurs résultats.

Héliodon professionnel: Les équipements professionnels sont généralement utilisés à des fins commerciales, ceux-ci ont des mouvements motorisés qui sont contrôlés à partir d’un ordinateur où la latitude, l’année, le mois, le jour et l’heure peuvent être indiqués dans le but d’amener la lampe mobile à la bonne position dans laquelle le soleil serait fonction du moment de l’année choisi pour le lieu géographique retenu pour réaliser l’étude.

Cela leur permet de vérifier dans les modèles les moments et les lieux où les ombres et la lumière du soleil sont produites, en tenant compte de plusieurs facteurs tels que la conception, l’orientation et les déplacements respectifs causés par l’incidence de la lumière du soleil, afin de pouvoir parvenir à des solutions notables dans des économies d’énergie, des taux d’habitabilité plus élevés et un meilleur confort dans les bâtiments.

Héliodon physique classique vs héliodon par simulation informatique

Il existe plusieurs produits logiciels qui permettent des simulations similaires à celles que l’on peut obtenir avec un héliodon physique. Concernant la véracité des résultats, on peut considérer que les informations numériques générées par un héliodon virtuel dans une simulation informatique sont beaucoup plus précises et actionnables que les résultats obtenus avec des modèles analogiques.

D’autre part, la simulation informatique est généralement beaucoup plus complexe à utiliser pour les utilisateurs finaux, en plus d’avoir certaines limitations dont héritent les programmeurs lors de leur développement.

Les modèles numériques n’ont pas le potentiel didactique que possèdent les Héliodons classiques, qui nous permettent de voir visuellement le comportement du soleil dans un scénario donné. L’équipement analogique a également une plus grande polyvalence et flexibilité en étant capable d’apporter des modifications manuellement sans avoir à s’appuyer sur un logiciel pour cela.

Pourquoi utiliser un Héliodon?

La consommation d’énergie est la principale cause du changement climatique que nous connaissons actuellement, et les bâtiments utilisent environ 50 % de toute l’énergie consommée dans des pays comme les États-Unis, le Royaume-Uni, le Mexique ou l’Espagne.

Cela signifie que les bâtiments sont la principale cause du changement climatique en utilisant l’énergie électrique pour les systèmes de chauffage, de refroidissement et d’éclairage, qui sont fortement affectés par le soleil.

La conception de la réponse solaire utilisant des héliodons peut réduire considérablement la demande d’énergie électrique en exploitant le soleil pendant l’hiver pour le chauffage.

En rejetant le soleil pendant l’été pour réduire la charge de refroidissement et en collectant de petites quantités de lumière tout au long de l’année pour remplacer une grande partie de l’éclairage électrique utilisé pendant la journée.

Des conceptions de réponse solaire réussies nécessitent une compréhension approfondie de la géométrie solaire et de l’impact qu’elle peut avoir sur la conception d’objets ou de lieux. Les héliodons enseignent aux développeurs, aux constructeurs et aux architectes les bases de la création de bâtiments et de communautés à faible consommation d’énergie en les combinant avec l’énergie solaire ou la lumière naturelle.

Les héliodons ont également la capacité de convaincre les propriétaires potentiels de demander une conception sensible au soleil, puis de vérifier l’efficacité de cette conception particulière. L’héliodon est un outil puissant pour démontrer le grand potentiel et la logique des conceptions sensibles à l’énergie solaire aux personnes de tout âge ou niveau d’éducation.