Education et Eclairage

Comment l’éclairage impacte l’apprentissage et la concentration des élèves

Une lumière bien maîtrisée, avec des luminaires LED, ne se contente pas d’être peu énergivore, elle améliore le confort et les capacités d’apprentissage des élèves. Au-delà des exigences réglementaires, un éclairage dynamique favorise la qualité de l’apprentissage et augmente les performances cognitives des élèves. Voici en synthèse comment.

Rappel des exigences normatives pour les salles de classe

La norme européenne d’éclairage des lieux de travail intérieurs, NF EN 12464-1, définit principalement quatre exigences d’éclairage pour les salles de classe de primaire ou de secondaire :

- L’éclairement moyen à maintenir doit être au moins de 300 lux : lors de la mise en service, il est normal d’avoir davantage, un système de gestion adapté permet un abaissement du niveau pour rester à 300 lux.

- L’uniformité d’éclairement sur le plan de travail, caractérisée par une valeur U0 dont la valeur normative pour une salle de classe est de 0,60.

- Un bon rendu des couleurs, qui dépend du spectre lumineux émis, caractérisé par une valeur minimum de l’indice Ra de 80.

- Le contrôle de l’éblouissement, mesuré par l’indicateur UGR ou taux d'éblouissement unifié. Plus ce chiffre est bas, mieux c’est. A 10, l’éblouissement sera si faible qu’il ne sera pas perçu. Pour les salles de classe, la valeur de 19 est le maximum prévu par la norme.

Moduler l’éclairage pour favoriser l’attention des élèves

70 % des informations que nous recevons passent par les yeux. La lumière est essentielle pour capter les informations visuelles. Elle a un effet biologique et influence le rythme circadien de l’organisme. Une lumière insuffisante pendant la journée peut entraîner un dérèglement de ce rythme qui s’exprime par des troubles du sommeil ou des états dépressifs. De plus en plus d’études confirment que la lumière a un effet stimulant direct sur le système nerveux central et agit sur l’attention.

L’attention des élèves en classe va dépendre des caractéristiques de l’éclairage de la classe (son intensité, sa tonalité, sa couleur, sa longueur d’onde) et du temps d’exposition. L'utilisation de scènes d'éclairage automatiques et progressives permet de créer un éclairage fluide entre l'intérieur et l'extérieur, à la fois en température de couleur et en intensité, afin d'avoir une distribution harmonieuse et maîtrisée des longueurs d'ondes. Par exemple, un éclairage avec une température de couleur plus élevée et une composante plus forte en lumière bleue permettra d’obtenir des effets sur la concentration des élèves. Tandis qu’un manque de lumière dynamisante rendra l’apprentissage plus difficile. Les longueurs d’ondes bleues doivent cependant être maîtrisées en qualité et en quantité à des moments stratégiques de la journée pour éviter une fatigue visuelle (notamment en fin de journée).

Il est donc possible de prendre en compte ses éléments dans les écoles pour favoriser le bien-être dans l’apprentissage et d’adapter les solutions d’éclairage artificiel au rythme biologique des élèves. Les systèmes de gestion d’éclairage LED sont les seuls qui permettent de faire varier l’intensité de la lumière et les températures de couleur en fonction des moments de la journée et des besoins pédagogiques. Des scenarii programmés adaptent ainsi l’ambiance lumineuse :

- Début de matinée : niveau d’éclairement progressif de 300 à 500 lux, montant de 3 000 à 3 500 K ;

- Périodes d’apprentissage en journée : niveaux d’éclairement à 500 lux entre 4 000 et 5 000 K, ayant un spectre large d’émission (principe similaire à la luminothérapie) ;

- Moments pour calmer la classe ou se détendre : éclairage réduit à 200 lux et lumière enrichie en couleurs chaude (2700 K).

L’enseignant conserve toutefois la possibilité d’intervenir pour ajuster l’éclairage en fonction des besoins.

Les effets positifs de l’éclairage LED sur les apprentissages

Cette régulation dynamique de l’intensité et de la température de couleur de l’éclairage LED, comme pour la lumière du jour, renforce les phases actives et calmes de l’organisme en fonction des besoins.

Des études menées lors d’expérimentations dans des classes de lycée ont révélé que les élèves de classes équipées d’éclairages LED dynamiques ont obtenu de bien meilleurs résultats aux tests d2 que les autres élèves de classes non équipées. La rapidité de leurs performances cognitives ainsi que leurs capacités de mémorisation étaient également bien supérieures.

Il est donc possible d’augmenter l’attention et les per­formances cognitives des élèves à l’aide d’un éclairage optimisé sur le plan biologique.

 Pour conclure, la mise en place d’éclairages LED dans les bâtiments d’éducation est vertueuse à double titre : elle apporte une forte baisse des consommations énergétiques des bâtiments et elle améliore le confort de travail des élèves (et de leurs professeurs) en classe, en améliorant la qualité de leur attention, ce qui aura un effet bénéfique sur les performances scolaires. Depuis plus de 10 ans, les équipes de SYLVANIA encouragent et accompagnent les services techniques et les établissements dans ces mises en place.