janvier 2021
Bien aérer, pas seulement en temps de coronavirus
Conseils techniques et pratiques
La pandémie de coronavirus remet la question d’une bonne aération à l’ordre du jour. Tant mieux car, de manière générale, l’air frais est bon pour la santé et les performances. Quelles corrélations techniques et physiologiques y a-t-il au-delà de la simple recommandation d’aérer toutes les 20 minutes ? L’institut de la technique des fenêtres (ift Rosenheim) s’est penché sur la question.
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Conseils techniques et pratiques
Bien aérer, pas seulement en temps de coronavirus
La pandémie de coronavirus remet la question d’une bonne aération à l’ordre du jour. Tant mieux car, de manière générale, l’air frais est bon pour la santé et les performances. Quelles corrélations techniques et physiologiques y a-t-il au-delà de la simple recommandation d’aérer toutes les 20 minutes ? L’institut de la technique des fenêtres (ift Rosenheim) s’est penché sur la question.
Les réflexions en la matière permettent de définir des prescriptions plus précises d’aération par les fenêtres, notamment dans les salles de classe. Elles tiennent compte de facteurs tels que la taille de la classe, la surface de fenêtre ouvrable, le type d’ouverture, l’effectif ou la température extérieure. L’implication des utilisateurs dans la définition des paramètres favorise l’acceptation des mesures d’aération. Mais il est également important de planifier les mesures de maintenance et de rénovation nécessaires afin d’assurer une aération durable par les fenêtres dans les bâtiments scolaires et publics. La directive ift FE-16/2 « Recommandations d’utilisation des fenêtres dans les bâtiments scolaires » donne de nombreux conseils pratiques en termes de planification et d’exploitation.
2000 ppm = valeur critique
1000 ppm = valeur recommandée
Redécouvrir l’aération par les fenêtres
Face à la pandémie de coronavirus, les acteurs politiques et administratifs ont redécouvert l’importance d’aérer pour limiter les risques d’infection. Depuis plus de 50 ans, l’Institut technique de la fenêtre (ift Rosenheim) étudie les aspects techniques des fenêtres, façades, vitrages et portes. L’aération, la lumière du jour, l’utilisation passive de l’énergie solaire, la sécurité ou encore l’aptitude à l’emploi sont depuis toujours au cœur de la recherche et des essais de l’ift Rosenheim. Malheureusement, il faut dire que ces 20 à 30 dernières années, la conception de fenêtres s’est davantage préoccupée d’aspects architecturaux ou financiers que techniques et fonctionnels. Résultat, l’aération est souvent entravée par des divisions et agencements de fenêtres inappropriés. Dans bon nombre de classes et de bureaux, les surfaces ouvrables sont rares et la répartition de l’espace ne favorise pas l’aération transversale. Des bandeaux de fenêtres avec un seul vantail oscillo-battant côté bureau du professeur et quelques impostes à soufflet sont monnaie courante, mais insuffisants pour assurer une bonne qualité de l’air ambiant.
C’est pourquoi l’ift Rosenheim a élaboré la directive ift FE-16/2 « Recommandations d’utilisation des fenêtres dans les bâtiments scolaires », téléchargeable gratuitement sur www.ift-rosenheim.de/shop/ift-richtlinien. On y trouve de nombreuses recommandations et des conseils relatifs à la planification, les appels d’offres, la maintenance et l’utilisation des fenêtres.
Fenêtre ouverte (ligne bleue) = 54 m3/min débit volumique de l’air extérieur
Fenêtre basculée (ligne orange) = 9 m3/min débit volumique de l’air extérieur
Aération
Un apport suffisant d’air frais est indispensable à la santé, au bien-être et aux performances intellectuelles. Une concentration moyenne en CO 2 de 1000 ppm (ppm = partie par million) est recommandée pour maintenir la qualité de l’air ambiant. La limitation de la teneur en CO 2 dans les espaces fermés est donc primordiale dans les salles de classe et les bureaux. Sans aération, la concentration de CO 2 atteint en une heure de cours la valeur inacceptable de 2000 ppm. La plupart des écoles allemandes ne disposant pas d’installations d’aération – d’ailleurs difficiles à ajouter pour des raisons de temps et de budget –, l’aération par les fenêtres est la manière la plus simple (et souvent la seule) d’obtenir assez d’air propre peu chargé en virus. On ne peut pas se limiter à la filtration des virus, car cela ne résout pas le problème de la concentration nocive de CO 2 .
L’office fédéral de l’environnement a donc émis une recommandation générale, quoique nuançable. Selon les calculs en simulation d’une salle de classe type réalisés par l’ift Rosenheim, une aération par les fenêtres avec assez de surfaces ouvrables et un effectif réduit sont suffisants (cf. diagramme). L’idéal est de combiner une aération permanente avec des fenêtres basculées et une aération ponctuelle pendant les pauses. Si l’on se contente de basculer les fenêtres, l’échange d’air est trop faible. Les fenêtres qui s’ouvrent dans les parties inférieure et supérieure sont aussi intéressantes, car elles permettent d’exploiter l’effet cheminée, selon lequel l’air chaud monte.
Uniquement en allemand et en anglais.
Appareils de mesure de CO 2 ou « feux tricolores », une bonne solution
L’aération de bâtiments doit en tout cas se faire en fonction des besoins, afin de limiter la consommation d’énergie pour réchauffer l’air et de réduire les coûts énergétiques et émissions de CO 2 . Les appareils de mesure de CO 2 , parfois sous forme de « feu tricolore », sont une bonne solution. En effet, la concentration de CO 2 est aussi un bon indicateur de la charge en aérosols, particules fines et autres polluants de l’air – et donc en coronavirus, comme le montrent des recherches scientifiques avec des virus de grippe. Mais même sans appareil, l’échange d’air nécessaire peut être déterminé de manière plus nuancée et adaptée aux besoins, afin de savoir s’il faut ouvrir les fenêtres après 15, 20 ou 45 minutes. Il faut pour cela tenir compte des principaux facteurs d’influence (volume de la pièce, ventilation, surface ouvrable, type d’ouverture, effectif et différence de température entre l’air extérieur et l’air ambiant).
Impossible cependant d’éviter les désagréments engendrés par une aération ponctuelle dans l’intersaison et en hiver. Lorsque les fenêtres sont ouvertes, le bruit extérieur peut également entraver la compréhension orale. À cela s’ajoute que l’échange d’air est plus difficile en été, en raison de la différence trop faible de température et de l’air chaud extérieur qui réchauffe encore plus la salle, créant une lourdeur désagréable.
Uniquement en allemand et en anglais.
Planification globale : l’ift offre son soutien
La planification des surfaces de fenêtres et vitrages lors de nouvelles constructions ou de rénovations doit se faire de manière globale. Il est possible de créer des conditions d’apprentissage et de travail de qualité grâce à une commande automatique et autonome des systèmes de fenêtres, anti-éblouissement et pare-soleil associés à des dispositifs de ventilation hybride décentralisés. Cela empêche un réchauffement des salles l’après-midi et assure un rafraîchissement nocturne, ce qui permet d’éviter d’investir dans des installations de climatisation chères et énergivores. L’ift Rosenheim élabore actuellement une directive avec explications, diagrammes et aides au calcul, ainsi qu’un concept de formation continue pour assister les projeteurs, architectes et experts en fenêtres dans la planification de l’aération. La directive ift FE-16/2 « Recommandations d’utilisation des fenêtres dans les bâtiments scolaires » téléchargeable gratuitement (www.ift-rosenheim.de/shop/ift-richtlinien) constitue déjà une aide à la planification et à la réalisation de fenêtres dans les bâtiments scolaires. Elle décrit les principes de planification relatifs à la conception, l’amélioration du climat, les fonctions et types d’ouverture ainsi que les critères pour appels d’offres. Notamment des aspects tels que : charge mécanique, sécurité d’utilisation, accessibilité, protection phonique, apport en lumière du jour, protection contre l’éblouissement et conseils de maintenance et d’entretien.
