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Plus il y a de personnes et plus la pièce est petite, plus la qualité de l’air diminue rapidement.

Aspects pertinents dans l’élaboration d’un concept de ventilation

Synergies entre concept de ventilation et architectureIntégrer très tôt la question de l’aération dans la planification permet de trouver des solutions durables et optimisées en termes d’efficacité énergétique, de qualité de l’air intérieur et de coûts.

Lors de nouvelles constructions scolaires, une étude de faisabilité ou une planification test sont généralement effectuées dans un premier temps. Au vu des interactions importantes qui peuvent exister entre les concepts de ventilation et l’architecture, en particulier dans les projets avec ventilation naturelle, il est conseillé de définir les valeurs cibles à atteindre en termes de qualité de l’air intérieur dès cette phase et de vérifier leur faisabilité. Si un concours est organisé, la qualité de l’air attendue et les habitudes d’aération des utilisateurs doivent être définies dans le programme du concours.

Les décisions de principe concernant les systèmes et solutions au niveau architectural et technique, comme le programme d’aménagement, ou le choix de l’installation de chauffage, sont prises dans l’avant-projet. Le concept de ventilation est également défini à ce stade. Un comparatif des différents systèmes peut s’avérer utile et devrait être explicitement demandé dans l’appel d’offres relatif aux prestations de planification. Les critères pertinents sont, par exemple, l’ampleur de l’intervention et d’autres aspects structurels, la qualité de l’air intérieur/niveau de CO₂, la consommation d’énergie, les coûts d’investissement et de fonctionnement.

Dès lors qu’un concept d’aération manuelle ou d’aération manuelle d’appoint est envisagé, il est essentiel que les utilisateurs concernés soient en accord avec le comportement attendu d’eux. Le propriétaire et les représentants des utilisateurs définissent conjointement les habitudes d’aération des utilisateurs et les communiquent par écrit au représentant du maître d’ouvrage.

Volumes suffisants et flux d’air optimisés lors de l’aération par les fenêtresDans les concepts prévoyant une ventilation naturelle (aération, manuelle ou automatique, par les fenêtres), les volumes d’air frais sont variables à court terme et ne peuvent être contrôlés que dans une mesure limitée. Ils sont influencés par la force et la direction du vent, la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur, etc. La densité d’occupation est un facteur décisif pour la qualité de l’air intérieur et la faisabilité de l’aération par ouverture des fenêtres. Le volume de la pièce par personne doit donc être suffisamment grand, et comprendre des hauteurs de plafond appropriées ou des surfaces au sol généreuses. Les flux d’air doivent être optimisés, par exemple au moyen de fenêtres allant du sol au plafond lorsque l’aération est unilatérale, de fenêtres placées sur les côtés opposés de la pièce pour créer un courant d’air, ou d’air évacué par des puits ou des cheminées. On trouve parfois des systèmes de ventilation avec puits dans d’anciens bâtiments scolaires construits entre 1900 et 1940.

Le système de chauffage doit pouvoir compenser rapidement la baisse de température qui suit l’aération. Les pertes de chaleur dues à l’aération doivent en effet être prises en compte. Cet inconvénient peut devenir caduc si le chauffage provient entièrement d’énergies renouvelables.

Synergies entre degré d’automatisation et besoins des utilisateurs Lors du choix de systèmes automatisés dans les bâtiments, il convient de garder à l’esprit que l’être humain ressent un besoin fondamental de pouvoir adapter son intérieur. Cela vaut non seulement pour l’éclairage, l’ombrage et le chauffage, mais aussi pour l’aération. Ainsi, les fenêtres doivent toujours pouvoir être ouvertes. Des réglages doivent également permettre d’augmenter ou de diminuer la puissance de la ventilation. Les utilisateurs doivent être informés des possibilités dont ils disposent, le fonctionnement du système doit être simple et la technique doit être réactive. Respecter ces critères a une influence décisive sur la satisfaction et l’acceptation de la technologie. En revanche, ne pas prendre en compte ce besoin fondamental augmente le risque d’insatisfaction et de plaintes sur les conditions ambiantes ou l’aération, et ce indépendamment des caractéristiques de l’air ambiant mesurées de manière objective. [7]

C’est pourquoi il est recommandé d’utiliser des concepts de ventilation dits hybrides, où la ventilation mécanique assure une part importante de l’aération et où l’utilisateur aère en sus en ouvrant brièvement les fenêtres durant les pauses. De cette façon, il influence activement les conditions ambiantes. Quel que soit le concept de ventilation choisi, les fenêtres doivent pouvoir être ouvertes en tout temps.

Adaptation à l’occupation de la pièceDans les salles de classe, les besoins de ventilation sont sujets à d’importantes fluctuations. La salle peut être vide ou au contraire entièrement occupée. Parfois, des demi-classes ou quelques élèves peuvent s’y trouver. Idéalement, une ventilation automatisée devrait s’adapter à ces fluctuations. En effet, cela permet une bonne efficacité énergétique, tout en évitant que, durant les froides journées d’hiver, la pièce soit trop aérée, conduisant à un assèchement excessif de l’air ambiant – l’humidité reprise étant nettement supérieure à celle produite par les personnes présentes.

L’air trop sec en hiver est une critique qui revient fréquemment en rapport avec la ventilation mécanique. Ainsi, une ventilation à la demande et des températures adaptées peuvent permettre d’atténuer le problème tout en améliorant l’efficacité énergétique.

Adaptation à la chaleur estivaleLe concept de ventilation doit également tenir compte des conditions qui prévalent en été et s’intégrer à la protection thermique estivale. En effet, le confort thermique est le point critique lors des chaudes journées d’été. Vers midi et surtout l’après-midi, l’air frais amené de l’extérieur est très chaud. Les systèmes avec récupération de chaleur peuvent fonctionner en sens inverse en été et, par conséquent, diminuer légèrement la température de l’air fourni tant que l’air ambiant est relativement frais. L’élément décisif est toutefois une importante aération nocturne et en début de matinée, qui dissipe la chaleur stockée dans la masse du bâtiment pendant la journée et la refroidit (refroidissement nocturne) ; la masse agit ensuite comme un refroidisseur pendant la journée. En combinaison avec une protection solaire efficace, cela peut permettre d’éviter que les salles de classe surchauffent pendant les chaudes journées d’été.

Le refroidissement nocturne par des fenêtres à ouverture manuelle ou automatique est particulièrement efficace.

D’autres méthodes de refroidissement à faible consommation d’énergie peuvent également être envisagées («free cooling», plafonds rafraîchissants).

Respect des exigences en matière d’hygièneLors du choix d’un dispositif, il faut également tenir compte du fait que les systèmes et équipements de ventilation doivent être correctement planifiés, construits, réglés, utilisés et entretenus. Ces solutions techniques génèrent souvent un sentiment de malaise, et l’on craint qu’elles puissent poser un risque pour la santé. Cependant, dès lors que les exigences principales de la Directive SICC VA104-02 Exigences hygiéniques pour les installations et appareils aérauliques sont respectées, les systèmes de ventilation sont très sûrs et avantageux sur le plan de la santé. L’essentiel est d’éviter toute négligence.

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