Les brasseurs d'air livrent leurs enseignements en milieu scolaire
Face aux attentes de plus en plus fortes de confort d’été, les brasseurs d’air font leur apparition dans l’ensemble des établissements d’enseignement : écoles primaires, collèges, lycées, enseignement supérieur. Retours d’expérience.
Rappelons que les brasseurs d’air plafonniers sont déjà utilisés avec succès dans les sites d’enseignement de nos départements et collectivités d’outre-mer depuis de nombreuses années. C’est là qu’ont été mises en place les premières règles de dimensionnement et de calepinage, qui se montrent souvent pertinentes en France métropolitaine.
RE2020 : les brasseurs d’air arrivent sur les projets neufs
Dans l’Hexagone, la nouvelle réglementation environnementale valorise à juste titre les brasseurs d’air et facilite leur généralisation dans les projets neufs.
Or, dans la conception de tels projets, le recours aux simulations thermiques dynamiques (STD) est quasi-systématique. Les brasseurs d’air trouvent ainsi leur place dans une enveloppe bien pensée, avec par exemple des brise-soleil, au côté de systèmes thermiques appropriés comme le rafraîchissement adiabatique. En somme, les conditions sont réunies pour que la satisfaction des occupants soit au rendez-vous, et généralement, c’est le cas.
Rénovation : faire face à la chaleur estivale sans climatisation
Sur des projets de rénovation, la situation est souvent plus délicate. La climatisation n’est pas interdite, mais très rarement mise en œuvre. D’abord pour des raisons de logique climatique : les mois de juillet et août, les plus chauds de l’année, les locaux d’enseignement sont généralement fermés. Viennent ensuite évidemment les coûts d’investissement et les coûts énergétiques. Rappelons que seuls les édifices d’enseignement public supérieur sont à la charge de l’Etat, alors que les bâtiments d’enseignement public primaire et secondaire sont financés par ls collectivités locales.
En outre, sans même parler de l’impact énergie et carbone de la climatisation, celle-ci est généralement écartée.
Il faut dès lors trouver d’autres solutions pour améliorer le confort estival des élèves et de leurs enseignants, d’autant plus que les chaleurs sont ressenties dès la fin du printemps et jusqu’au début de l’automne.
Quel schéma idéal pour l’implantation de brasseurs d’air ?
En rénovation, les ventilateurs de plafond apportent de nombreux avantages, tels que le gain de température ressentie (jusqu’à 3°C), la facilité de mise en œuvre par rapport à d’autres solutions passives ou le faible coût du matériel et de son exploitation.
Deux grandes situations se présentent :
- Le maître d’ouvrage met en place une approche globale
- Les brasseurs d’air sont implantés seuls, sans être associés à d’autres actions
Les deux chapitres suivants illustrent chacun de ces schémas.
Pour mémoire, de nombreuses collectivités, outre celles ci-dessous, sont engagées dans la mise en place de brasseurs d’air dans leurs établissements d’enseignement : la région Occitanie, les départements des Hautes-Pyrénées, de l’Ain, de l’Hérault ainsi que les villes de Marseille¹, Nice, le Grand Lyon, Grenoble, Toulouse, Montpellier, Orange…
Ville de Toulon : une approche globale
Cette municipalité a fait le choix de mettre en place une campagne de tests avec les brasseurs d’air dans certaines de ses écoles.
La Ville a appliqué une vision large pour lutter contre les canicules, intégrant un bouquet de solutions très opérationnelles, venant compléter les brasseurs d’air :
- Peinture des toitures en blanc, pour favoriser le renvoi vers l’atmosphère des rayons du soleil (l’albédo élevé permet de limiter l’échauffement local)
- Surventilation nocturne (naturelle, mécanique ou hybride)
- Brise-soleil
- Filtres anti-UV
En revanche, il semble que des STD, qui pourraient permettre de meilleures anticipations, ne soient pas englobées dans ce programme.
L’objectif de la Ville de Toulon est de généraliser l’ensemble de ces dispositifs entre 2023 et 2025 sur ses 84 écoles, en fonction des résultats observés sur les premières classes équipées.
Comme les grandes chaleurs n’ont pas encore commencé et que le programme vient d’être engagé, il est malheureusement impossible de tirer des conclusions à ce stade.
Pour autant, l’approche globale augmente les chances de réussite d’un programme d’amélioration du confort estival.
Collèges des Bouches-du-Rhône et de Haute-Garonne : de premiers retours d’expérience avec un questionnaire pilote
Des opérations expérimentales ont été menées à l’initiative des conseils départementaux, sur quatre collèges de Provence et des environs de Toulouse. Ces initiatives, visant à intervenir pour traiter certaines situations critiques, ont été centrées sur la pose de brasseurs d’air plafonniers.
Onze enseignants se sont prêtés à l’exercice d’un questionnaire concernant les brasseurs d’air.
L’étude complète est disponible en cliquant sur ce lien. Dans la suite de ce texte, nous allons insister sur quelques points saillants.
Malgré l’échantillon relativement faible², des tendances nettes se dégagent.
Ainsi, la première question met tout de suite l’accent sur la tendance générale.
A l’unanimité, les enseignants considèrent ainsi qu’il fait de plus en plus chaud dans les classes.
Ensuite, ils sont 73% à considérer qu’avant l’implantation des brasseurs d’air, la température pendant les périodes les plus chaudes était absolument insupportable.
Logiquement, cela se traduit par un déficit de concentration des élèves : l’inconfort d’été nuit aux apprentissages, avec les premières chaleurs commençant dès le mois de mai. La période chaude perçue par les enseignants se prolonge jusqu’au mois d’octobre.
Heureusement, comme le montre le tableau ci-dessous (question 6), les brasseurs d’air viennent améliorer la situation. En effet, l’amélioration par rapport à situation initiale est évidente : on passe de 100% d’insatisfaction (notes de 1 à 2) à 71,5 % (notes de 3 à 5). Il reste toutefois 28,6% d’insatisfaits relatifs ou absolus.
Dans les classes équipées de brasseurs d'air, quel est votre ressenti sur la température pendant les périodes les plus chaudes ? 
L’analyse des commentaires qualitatifs, que nous verrons plus en détail en fin d’article, fait ressortir les éléments suivants :
- protection insuffisante du rayonnement solaire
- nécessité d’évacuer la chaleur du bâtiment, notamment des parties communes
- intérêt de mettre en place une surventilation nocturne ainsi que de la végétalisation
A cette occasion, on remarque que les enseignants comprennent bien les enjeux ainsi que les solutions à apporter aux problématiques identifiées.
De son côté, ainsi que le montre le tableau ci-dessous, le niveau acoustique en vitesse normale d’utilisation semble bien accepté.
Par ailleurs, sur une gamme de 6 vitesses, ce sont les vitesses intermédiaires (3 à 4) qui semblent avoir la préférence des enseignants.
Que pensez-vous du niveau acoustique des brasseurs d'air en vitesse normale d'utilisation ?
Enfin, en termes de satisfaction globale, les objectifs semblent atteints : plus de 85% des notes sont supérieures ou égales à 4. Le bilan est donc très positif pour les brasseurs d’air.
Trouvez-vous que les avantages (confort thermique ressenti) des brasseurs d'air l'emportent sur les inconvénients (acoustique, mouvement...) ?
Quelles remarques qualitatives de la part des enseignants ayant répondu au questionnaire ?
Différentes remarques très opérationnelles ressortent, notamment sur les questions de pose :
- « Les vibrations engendrées par les brasseurs à pales en vitesse 5 ou 6 font sauter l'image du vidéoprojecteur, rendant obligatoire le passage à la vitesse 3 ou 4 »
- « Certains ne tournent pas dans le même sens »
- « Certaines dalles de plafond n’ont pas été replacées après installation »
Ensuite, certains enseignants émettent plusieurs suggestions pour le confort d’été :
- « Il faudrait des volets roulants à lames orientables afin d'économiser l'énergie et éviter la montée en température dans les salles exposées au soleil »
- « Le système de ventilation de mon établissement est particulièrement inexistant, il faudrait pouvoir profiter de la fraîcheur de la nuit »
- « Il faudrait étudier l'aération des couloirs qui sont extrêmement chauds, pour un rafraîchissement rapide le matin aux premières heures possibles (+ étudier l'aération du collège la nuit) »
- « La chaleur emmagasinée la journée n'est en fait jamais évacuée, c'est le problème majeur de chaleur du collège à cause de la non-occultation des grandes baies exposées sud et ouest du collège »
- « Pour être efficace à moindre coût, il faudrait en réalité traiter les entrées de chaleur plutôt que de chercher à améliorer le ressenti de température (la température a été mesurée à plus de 36 °C début juin avec une gestion drastique des aérations : fermetures au moment le plus chaud, et aération dès que la classe est plus chaude que l'extérieur) »
- « Des casquettes extérieures végétalisées et des volets sur les parties les plus exposés seraient la première des choses à traiter »
- « Végétaliser la cour et les murs serait également un moyen de faire baisser les températures »
- « Il faudrait former le personnel à tout fermer dès que la température extérieure grimpe, car le "courant d'air" fait alors entrer l'air chaud ... »
Un premier bilan à ce stade ?
Il est bien entendu un peu tôt pour tirer des conclusions définitives des informations collectées dans le cadre de cette première enquête.
On peut remarquer que les enseignants sont globalement bien au fait des solutions pouvant être mises en œuvre dans leurs établissements, et sont bien conscients des enjeux.
De toute évidence, les brasseurs d’air sont un des constituants évidents du confort d’été.
La remarque d’un enseignant illustre bien l’aide que peuvent apporter des ventilateurs de plafond dans des établissements en pleine surchauffe : « ils sont un minimum nécessaire pour enseigner et faire passer des examens dans des conditions acceptables ».
Minimum nécessaire, mais qui ne doit pas masquer qu’un grand nombre d’enseignants souhaiteraient la mise en place de climatisation.
Une bonne information sur les atouts et les limites des brasseurs d’air, menée notamment par les architectes et les bureaux d’études, est indispensable. En effet, si la température dépasse 32 à 33°C dans les classes, les brasseurs d’air ne peuvent plus amener à eux seuls des conditions de confort satisfaisantes.
Pour autant, les retours d’expérience dans les bâtiments neufs bien conçus montrent qu’il est possible de limiter très fortement les heures d’inconfort, et que l’on peut bien satisfaire la communauté scolaire sans climatisation estivale.
C’est donc cette piste qu’il nous semble falloir encourager : privilégier une approche globale, tenant compte du site, et mettant en œuvre un bouquet de solutions simples et fonctionnelles, dans lequel le brasseur d’air trouve pleinement sa place³.
Un article signé Jean-Pascal Schaeffer, Exhale fans
1. Sur la ville de Marseille, plusieurs articles de presse sont parus, qui présentent la place des brasseurs d’air au sein du plan canicule : https://www.brasseurs-air-re2020.com/presse/
2. Les enquêtes vont se poursuivre, et ambitionnent de décrire à plus grande échelle les perceptions des brasseurs d’air dans les classes
3. Pour une bonne conception, nous conseillons d’utiliser le guide de dimensionnement des brasseurs d’air, accessible ici
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