La ventilation intensive peut être diurne ou nocturne, elle implique des taux de renouvellement d’air supérieurs à 4 volumes par heure.
La ventilation intensive mécanique : peu réaliste dans les écoles
Une ventilation intensive mécanique implique un surdimensionnement du système installé pour assurer la ventilation hygiénique. Le contexte de la rénovation (contraintes spatiales) et des contraintes budgétaires des écoles est difficilement compatible avec cette option. On cherchera plutôt à créer une ventilation intensive naturelle. Ceci dit, une utilisation de la VMC double flux pendant la nuit, pour créer un rafraîchissement est tout à fait intéressante, surtout dans le cas de bâtiments qui ont une forte inertie (bâtiments avec des dalles, murs, plafonds constitués de matériaux lourds en contact avec l’ambiance intérieure de la classe).
Les débits hygiéniques, sans atteindre les débits d’une ventilation intensive, sont déjà intéressants. Et le coût d’une telle action est limité à la consommation énergétique des ventilateurs.
Dans une école, la ventilation hygiénique implique déjà un taux de renouvellement d’air important. Par exemple, pour une classe de 70m² et 25 occupants, avec une hauteur sous plafond de 3.50m et un débit de ventilation de 30 m³/h.personne, on atteint déjà un taux de renouvellement d’air de 3 volumes par heure.
La ventilation intensive naturelle : à privilégier pour lutter contre les surchauffes
Ventilation naturelle transversale, due à différence de pression entre les façades. Nécessite un transfert d’air entre les locaux, et donc, des ouvertures entre les classes et le couloir. Dépend des conditions de vent à l’extérieur.
Pour créer une ventilation naturelle intensive, il est nécessaire de créer un déplacement d’air, sous l’influence d’un « moteur » de ventilation naturelle. Le vent et l’effet de cheminée sont les deux moteurs possibles pour la ventilation naturelle.
La ventilation peut être réalisée dans l’espace du local, ou à travers plusieurs locaux.
La ventilation traversant plusieurs locaux
Elle permet d’avoir des débits plus importants (accès à des entrées et sorties d’air sur des façades différentes, ou à des niveaux différents) mais comporte des désavantages :
- au niveau acoustique, la nécessité de laisser des ouvertures importantes entre les locaux, de type grandes grilles ou fenêtres ou portes ouvertes est difficilement compatible avec les besoins de confort acoustique pendant les heures de cours.
- au niveau de la sécurité incendie, la ventilation à travers différent compartiment au sens de la sécurité incendie est difficilement compatible avec les objectifs de protection contre les incendies. La seule possibilité est d’avoir des portes qui ferment les compartiments qui sont ouvertes, permettant la ventilation, mais se ferment automatiquement en cas d’incendie.
La ventilation diurne par ouverture des fenêtres
C'est une manière simple d’améliorer le confort thermique des occupants, et par là, leurs performances. Les ouvertures idéales seront :
- Réglables, pour pouvoir réguler le débit en fonction du besoin et des conditions météorologiques (par exemple : vasistas avec compas réglable à plusieurs positions, fenêtres multiples de taille limitée plutôt qu’une grande ouverture, pour pouvoir choisir d’en ouvrir éventuellement une sur deux…)
- En hauteur, pour limiter les nuisances dues au courant d’air
- Sécurisées, pour ne pas poser de problème d’infraction en cas d’oubli la nuit
Pour obtenir une ventilation intensive supérieure à 4 volumes par heure (dépendant toujours des conditions spatiales et météorologiques), les valeurs indicatives ci-dessous peuvent être utilisées pour le dimensionnement des ouvrants.
Ventilation naturelle transversale, due à différence de pression entre les façades. Nécessite un transfert d’air entre les locaux, et donc, des ouvertures entre les classes et le couloir. Dépend des conditions de température et des conditions de vent à l’extérieur.
Ventilation naturelle par effet de cheminée, due à la différence de pression entre les ouvertures basses et les ouvertures hautes. Nécessite un transfert d’air entre les entrées d’air basses et l’évacuation d’air haute, horizontalement et verticalement. Dépend des conditions de températures intérieure et extérieure.
L'efficacité de la ventilation intensive pour limiter les surchauffes dépend des débits atteints et du seuil de température auquel les fenêtres sont ouvertes.
vasistas
menuiseries avec des grilles de ventilation intensive
Résultats de simulations dynamiques sur un modèle de 4 classes et une circulation, de performance "basse énergie", dont les classes sont orientées au Sud et les façades constituées de 50% de fenêtres
On observe que tant le débit de ventilation que le seuil de température pour l'ouverture ds fenêtres ont un impact important sur la surchauffe globale.
La ventilation nocturne
Elle n’est intéressante pour limiter les problèmes de surchauffe que dans le cas de bâtiments avec une forte inertie thermique. Dans ce cas, elle permettra de réduire le risque de surchauffe le lendemain
Principe de l’impact de l’inertie thermique couplée à la ventilation nocturne sur la limitation des problèmes de surchauffe dans les bâtiments.
La ventilation intensive naturelle nocturne dans une école ne paraît pas être une stratégie facile à mettre en place. Elle nécessite une forte implication des occupants et amène le risque d’un refroidissement excessif des locaux, ce qui entraînerait soit un inconfort thermique le matin (trop froid dans les classes), soit une surconsommation de chauffage.
Il semble plus pertinent d’utiliser la ventilation mécanique hygiénique pour réaliser une ventilation nocturne, même si les débits ne sont pas très importants.
La température à partir de laquelle les fenêtres seront ouvertes influence fortement l'efficacité de la ventilation diurne. Une sensibilisation des enseignants et la présence d'un thermomètre dans la classe permettent de lutter plus efficacement contre les surchauffes.
La ventilation intensive des classes :
Pour la ventilation diurne :
- Toujours prévoir des fenêtres qui peuvent s’ouvrir dans les classes, en position oscillante, si possible en hauteur, si possible sur plusieurs façades, avec plusieurs positions de réglage et qui ne pose pas de problème de sécurité (effractions)
- Prévoir si possible, une possibilité de ventilation transversale ou avec un effet de cheminée sur l’ensemble du bâtiment
- Sensibiliser les utilisateurs à l'ouverture des fenêtres autour de 22°C. Équiper les classes d'un thermomètre.
Pour la ventilation nocturne :
- Prévoir, dans la régulation de la ventilation mécanique (simple flux ou double flux), la possibilité de ventilation nocturne pour la période estivale. L’idéal étant de conditionner la ventilation nocturne à des seuils de température intérieure (Arrêt de la ventilation nocturne quand la température intérieure des classes est à 19°C ou 20°C)