LUX 138 – Mai-Juin 1986
Par Pierre Bideau – Président du Centre Régional Val-de-Loire de l’Association Française de l’Eclairage

Revêtue de sa nouvelle robe de lumière, la grande dame regarde Paris du haut de ses 320 mètres. Elle regarde mais elle sait aussi se faire admirer, la nuit tombée, jusque dans de lointaines banlieues.

Le spectacle, qui consistait surtout à prendre de l’altitude pour découvrir la ville, se double maintenant du plaisir de contempler ce monument étonnant dont la parfaite inutilité originelle n’a d’égal que sa perfection technique et esthétique.

Les détracteurs de « l’odieuse colonne de tôle boulonnée » n’en reviendraient pas de savoir qu’elle a forcé l’admiration de dizaines de millions de visiteurs venus de tous les pays du monde pendant son premier siècle d’existence … tout en ayant connu deux guerres mondiales : aucune blessure, aucune ride, et aucun jeu dans ses 2.500.000 rivets !

Un siècle, ou presque : c’est en 1886 que le projet de l’ingénieur Gustave EIFFEL fut retenu à l’issue d’un concours pour réaliser une tour métallique de 300 mètres, à l’occasion de l’exposition universelle de 1886. Il s’agissait de symboliser les progrès techniques et économiques de la France à cette époque, tout en commémorant le centenaire de la révolution Française.

En 1886, l’éclairage électrique n’en était qu’à ses balbutiements. L’incroyable monument, qui montait jusqu’aux nuages, était illuminé chaque soir à l’aide de … 90.000 becs à gaz placés dans des globes de verre opalin.

Mais, déjà, l’éclairage électrique s’était manifesté. Il était utilisé pour illuminer les monuments parisiens depuis le dernier étage de la tour, baptisée EIFFEL. Pour la deuxième exposition universelle de 1900, ce fut le « tout électrique » avec 4.000 lampes à incandescence qui remplacèrent les becs à gaz.

La tour excite alors les imaginations : de 1925 à 1936 elle sert de support à une gigantesque publicité Citroën : 25.000 lampes de couleur sont alors utilisées ! Autre fantaisie, en 1937, avec un lustre énorme placé sous le premier étage, constitué de tubes fluorescents tandis que 750 projecteurs éclairent la tour vers le haut… sans pour autant atteindre les 320 mètres du sommet, qui restait dans le noir !

Illuminée de « l’intérieur »

En 1958, c’est plus sérieux. Avec les progrès de la technique, il devient possible d’imaginer un éclairage plus conséquent, efficace et durable. Une nouvelle installation est mise en service avec 1.290 projecteurs, pour lampes à incandescence, répartis dans les fosses situées en bords de Seine et sur le Champ de Mars. Très performante pour son époque, l’installation présentait cependant des lacunes par comparaison avec ce qu’il est possible de réaliser actuellement en utilisant les nouvelles sources de lumière.

Notamment, l’emploi des lampes à incandescence et la puissance installée de l’ordre de 660 kW entraînaient une consommation et un entretien importants et donc un coût de fonctionnement élevé de l’ordre de 2,3 millions de francs actuels par an … Un vrai gaspillage, résultant d’ailleurs en bonne part de la méthode d’éclairage par l’extérieur de la tour, méthode assimilable à la « peinture d’un grillage au pistolet ».

De plus, les visiteurs nocturnes et clients des restaurants du premier étage devaient fatalement subir l’éblouissement dû aux batteries de projecteurs, situées au niveau du sol et éclairant vers le haut. Enfin et surtout, il est certain que la Tour Eiffel n’était pas suffisamment mise en valeur par son éclairage trop « plat » et d’une puissance lumineuse insuffisante – malgré ses 660 kW – du fait, entre autres, de l’éloignement des projecteurs par rapport au monument.

Pour pallier tous ces inconvénients, la Société Nouvelle d’Exploitation de la Tour Eiffel (SNTE) décide, en octobre 1984, l’aménagement d’un nouvel éclairage situé à l’intérieur de la tour et fixé sur ses propres structures métalliques.

M. Maresquier, directeur de la SNTE confie l’étude de l’ensemble du projet au Cabinet Sechaud et Bossuyt en collaboration avec M. Dhotel, architecte de la Tour. Un concours est lancé et remporté par la Sté Pierre Bideau S.A.

Des essais grandeur nature : le choix des sources

L’éclairage de la tour par l’intérieur étant décidé, encore fallait-il choisir les sources lumineuses les mieux adaptées à un édifice aussi particulier. L’erreur à cette échelle ne pouvant être que … monumentale, il a été jugé indispensable de procéder à des essais après une première sélection des sources : les lampes incandescentes, y compris celles halogènes, étaient exclues à cause de leur faible efficacité lumineuse et leur durée de vie trop courte. Même verdict pour les lampes à vapeur de mercure considérées peu propices aux illuminations à l’aide de projecteurs. Finalement, deux types de lampes restaient en concurrence : celles aux halogénures métalliques et celles aux sodium haute pression.

Dès novembre 1984, soit un mois après les premières prises de décision, des essais ont lieu pour choisir entre ces deux sources.

Il apparaît que les iodures métalliques donnent à la Tour Eiffel une teinte trop grisâtre, dénaturant sa cou leur brun-clair habituelle.

Par contre, la lumière blanc-doré des lampes à vapeur de sodium haute pression donne à la tour un air de fête, tout en la détachant de son environnement direct : Trocadéro, Seine et Pont d’Iéna et Champ de Mars.

De plus, l’harmonie avec les différents pavillons et restaurants intérieurs, éclairés par lampes à incandescence, était totale.

Techniquement, ces lampes à vapeur de sodium haute pression possèdent une grande efficacité lumineuse (130 lumens/Watt) et une longue durée de vie (plus de 6.000 heures). Elles réunissaient donc, aux yeux du concepteur, toutes les caractéristiques souhaitées en un cumul assez étonnant, si l’on songe que les autres sources présentaient toutes des inconvénients majeurs et rédhibitoires.

Restait à déterminer la puissance des lampes et le type de projecteur à adopter en prenant en compte la nature du monument, sa hauteur et l’interdiction formelle de créer de nouvelles structures pour supporter l’installation. Il faut noter que cet impératif impliqua une distance parfois assez grande entre les foyers lumineux d’où la nécessité de calculer au préalable les intensités lumineuses nécessaires pour chaque zone de l’édifice, en fonction des angles d’inclinaison des projecteurs, ainsi que des distances entre les zones à éclairer.

Apartir de cette étude théorique, la prudence dictait de déterminer, sur le site même, les emplacements des projecteurs. Cette implantation a été définie en fonction des diverses pentes et des angles d’inclinaison souhaités, pour une vision à la fois rapprochée et lointaine. Cette partie de l’étude fut sans doute la plus délicate, la plus difficile et aussi la plus déterminante pour le succès du projet. C’est ainsi que, dans le but d’utiliser aumaximum la lumière émise, il fallut prévoir l’utilisation de plusieurs types de projecteurs. En l’occurrence, pour la flèche de la tour et à grandes distances, l’utilisation de projecteurs à faisceaux étroits de l’ordre de 5° était la seule solution pour obtenir une silhouette précise et nette du monument.

Quatre fois plus de lumière … Pour quatre fois moins cher

C’est fin juillet 1985, après que tous ces essais n’aient plus laissé planer aucun doute sur l’opportunité des choix, que l’entreprise AMS se voit confier la réalisation de l’installation. Il ne reste donc que cinq mois pleins avant l’inauguration du nouvel éclairage, prévue dans la nuit de la Saint-Sylvestre.

Pour faciliter la maintenance, il est décidé d’utiliser au maximum une seule puissance de source. C’est la lampe sodium haute pression de 1 000 W qui a été la plus employée. Le nombre de projecteurs a été déterminé en fonction de cette puissance unitaire. Seul le sommet de la tour a été doté de quatre lampes sodium haute pression de 250 W et de huit lampes de 400 W afin de bien délimiter la construction lumineuse et de rendre mieux perceptible le sommet de l’édifice.

Les antennes qui réhaussent la tour de quelque 8,50 m, ont été mises en valeur, quant à elles, par huit lampes à incandescence à réflecteur incorporé de 1 000 W.

Maisl’essentiel de l’installation consiste bien en 272 projecteurs équipés delampes de 1 000 W à vapeur de sodium haute pression, dont 192 faisceaux étroits voisins de 5°. C’est grâce à ces projecteurs à faisceaux étroits qu’on obtient une grande précision des « points de visée » de la lumière, réalisant un véritable « tir lumineux » qui a nécessité l’orientation précise de chaque appareil. Le flux lumineux total de l’installation atteint 38 millions de lumens, à comparer aux 10 millions de lumens de l’ancienne installation.

La puissance mise en œuvre de 350 kW est à rapprocher des 660 kW utilisés précédemment, soit près de moitié pour quatre fois plus de lumière et bon nombre d’inconvénients supprimés. L’économie réalisée à l’exploitation (500.000 F./an sur les 2.300.000 F. dépensés en 1985) permettra d’amortir la dépense d’investissement de 3 millions de francs en trois ans seulement !

Acrobatie et camouflage : un épisode laborieux

L’énergie nécessaire à l’éclairage est fournie par le système général d’alimentation de la tour, avec une répartition des tableaux généraux et divisionnaires à différents niveaux. Elle est effectuée en moyenne tension (20 kV), la puissance totale installée atteignant 2 000 kW environ. Trois groupes électrogènes à démarrage automatique assurent le secours en cas de besoin. Tous les accessoires nécessaires à l’alimentation et à l’amorçage des lampes ont été regroupés dans des armoires thermostatées. Celles-ci devaient répondre à des critères techniques (bon fonctionnement des accessoires en évitant tout risque d’échauffement ainsi que d’influence magnétique des selfs les unes par rapports aux autres), mais aussi esthétiques : elles devaient être dissimulées tout en étant placées à une distance des projecteurs qui ne soit pas trop grande, afin d’assurer l’amorçage correct des lampes.

Pour l’entreprise d’installation, la recherche d’un emplacement discret pour ces volumineuses armoires fut un épisode laborieux car le tracé des canalisations, leur longueur et leur nature en dépendaient. Pour compliquer les choses, il s’est trouvé que les distances moyennes définies entre les armoires et les projecteurs étaient sensiblement plus importantes que les distances habituellement admises. De nouveaux essais en collaboration avec le constructeur se sont donc avérés nécessaires pour s’assurer du bon fonctionnement de l’installation dans ces conditions.

Les systèmes de contrôle du fonctionnement des lampes furent de leur côté examinés avec soin. Le procédé par relais ampèremétrique qui occasionnait une chute de tension de 5 V fut remplacée par appareillage placé sur le circuit lampe qui ne pénalise l’alimentation que de 1 Volt, mais doit être compatible avec les impulsions de 4 200 Volts de l’amorceur. L’installation généra ainsi de nombreux petits problèmes techniques qu’il fallut résoudre sans nuire aux performances de l’installation d’éclairage ou à sa longévité.

Après tous ces essais et mises au point, une équipe de vingt hommes a travaillé pendant trois mois – de septembre à novembre – pour mettre en place le matériel dans les conditions techniques et esthétiques requises. Soit environ 7.000 heures de travail par tous les temps à des hauteurs variant de 40 à 294 mètres … alors que les visites se poursuivaient normalement !

Cette « opération tour EIFFEL » fut une acrobatie permanente pour toute l’équipe d’installation, les performances en matière d’équilibre ayant été particulièrement remarquables.

La plus grande partie du matériel dut être transportée à la main, faute de pouvoir utiliser un quelconque appareil de manutention dans une telle structure … où il n’y a de chemin que pour les câbles électriques ! Quant aux ascenseurs de la tour, leur usage n’était autorisé qu’en dehors des heures d’ouverture au public, ce qui n’a pas simplifié les déplacements et les manutentions. Les essais définitifs ont été effectués au mois de novembre pendant près d’une semaine. Les 292 projecteurs ont été réglés un par un, à chaque niveau et sur chaque pilier. Ce fut un véritable travail de fourmi, dans la neige et le vent…

… Et vint le jour de l’inauguration

Comme prévu, le 31 décembre 1985 à minuit, un flot de lumière blanc-dorée a sculpté la tour EIFFEL, offrant un spectacle inoubliable aux parisiens venus en nombre pour l’événement.

Le cœur de tous les partenaires ayant participé à l’illumination devait sans doute battre un peu plus fort qu’à l’accoutumée lors de la mise sous tension des lampes, quelques minutes avant minuit. Aux premières secondes de l’année 1986, l’ancien éclairage s’éteignait à tout jamais, tandis que 12 salves de feux d’artifices étaient tirées. Deux minutes après minuit, quatre tirs de laser convergeaient vers la tour EIFFEL à partir de quatre monuments de Paris.

Le nouvel éclairage entrait ainsi dans l’histoire de la tour, dans l’histoire de Paris. De nombreux pays qui avaient délégué leurs services de télévision participaient également au spectacle féérique.

Jamais la lumière n’eut de mission plus privilégiée, plus prestigieuse !