J’optimise le système de ventilation mécanique simple flux

• Assurer une puissance de chauffage suffisante.

Si la situation avant rénovation était celle d’une classe sans système de ventilation, l’installation d’une ventilation simple flux va améliorer la qualité de l’air, mais aussi augmenter le besoin de chauffage. Il faut donc s’assurer que les radiateurs et la chaudière peuvent assurer cette demande de chauffage supplémentaire, ou faire des travaux d’isolation pour compenser cette augmentation.

• Placer les grilles en hauteur, assurer les débits nécessaires sans débits excédentaires.

Les ouvertures d’amenée d’air seront placées en hauteur, pour que les élèves ne soient pas directement exposés au courant d’air. Le débit de ventilation sera correctement régulé pour ne pas faire rentrer plus d’air froid que nécessaire. Ces mesures permettront d’améliorer la situation mais pas d’assurer le confort par temps froid.

• Permettre le préchauffage de l’air entrant.

En période froide, l’air peut être préchauffé. S’il est amené via des grilles dans les châssis, il est possible de les équiper d’une résistance électrique ou d’une batterie de chauffe (circuit hydraulique). Chauffer avec de l’électricité est une aberration thermodynamique qui engendre des coûts environnementaux et économiques important. La solution électrique est donc à éviter. La solution hydraulique a un coût en général prohibitif, qui fait souvent perdre au système simple flux sa compétitivité par rapport à une installation double flux. Si l’air est amené par des grilles dans les murs, il est envisageable de préchauffer l’air par un passage dans les radiateurs. Certains ont réalisé cela de manière artisanale, la solution existe aussi chez certains fabricants de radiateurs (radiateurs couplés avec une prise d’air extérieur et un petit échangeur). Notre retour de ce type de technologie, couplée à des systèmes de régulation par sondes, n’est pas positif. D’une part, les appareils étant couteux, l’installation se fait sur base d’un dimensionnement insuffisant pour réduire les coûts d’investissement, ce qui crée des problèmes d’efficacité et de nuisances sonores. D’autre part, parce que le niveau de technologie étant important, les défaillances du système semblent courantes.

• Accepter un compromis entre le confort thermique et le confort respiratoire

S’il est financièrement ou techniquement impossible d’installer une ventilation double flux, l’installation d’une ventilation simple flux bien conçue et bien régulée permettra d’améliorer fortement la situation au niveau de la qualité de l'air. Pendant les périodes très froides, il peut être envisagé de fonctionner avec un taux de ventilation un peu réduit, et un besoin de pull supplémentaire dans les classes. Si le choix de la ventilation simple flux est fait, il est nécessaire d’impliquer les occupants dans la réflexion et dans ce choix, pour assurer qu’il puisse le comprendre et s’y adapter.

Le système est généralement conçu avec une amenée d’air naturelle dans les classes et une extraction mécanique dans les locaux de circulation ou les sanitaires. Il existe un risque que l’air, prenant toujours le chemin le plus facile, entre par les inétanchéités du couloir au lieu de rentrer par les amenées d’air des classes. Les classes ne sont alors pas ventilées correctement.

Ce phénomène est aggravé :

• en présence de couloirs maintenus ouverts vers les cages d'escalier ou hall d'entrée (cas très fréquent dans les écoles),
• en présence de fenêtres et portes ouvertes dans certaines classes (impossible à éviter dans une école),
• en absence de moyens de transfert d'air au niveau des portes (grilles, détalonnage des portes).

→ Pour assurer des classes bien ventilées :

• L’étanchéité à l’air des circulations utilisées par l’air de ventilation doit être performantes (portes fermées et étanches, fenêtres fermées, …) et les ouvertures de transfert entre les classes et les circulations doivent être suffisamment grandes (grilles acoustiques si nécessaire)
• Si l’étanchéité à l’air des circulations n’est pas bonne, l’air doit être extrait de chaque classe avec un conduit de ventilation.

système simple flux avec extraction dans la classe. source: Renson

• Par rapport aux bruits de l’extérieur, les ouvertures d’amenées d’air (en général des grilles dans les châssis) sont une faiblesse acoustique de la façade, ce qui peut poser problème dans un environnement bruyant (trafic, cours de récréation en horaire décalé, …). Il est alors nécessaire d’installer des grilles acoustiques.
• Par rapport aux transmissions de bruits entre les locaux, les ouvertures de transfert favorisent la propagation des bruits d’un local à l’autre, ou entre les classes et la circulation. Des grilles acoustiques peuvent être utilisées. Pour être efficaces, leur épaisseur les destine plutôt  être installées dans les murs que dans les portes.
• Par rapport à la ventilation en elle-même, Pour éviter les nuisances sonores à l’endroit de la bouche d’extraction, on veillera :
  • au dimensionnement suffisant des conduites et des bouches d’extraction. Des tuyaux sous-dimensionnés impliquent que l’air doit y passer vite pour que la ventilation se fasse avec un débit suffisant. Cette vitesse trop importante crée un bruit et des pertes de charges qui augmentent les consommations électriques des ventilateurs.
  • Au positionnement et au choix adéquat du groupe, dont le moteur est inévitablement bruyant
  • A l’installation de silencieux

La régulation

Il est essentiel d’arrêter le fonctionnement de la ventilation quand le bâtiment n’est pas occupé. Un contrôle du ventilateur par horloge est le système de régulation minimum. Le zonage de l’installation doit alors se faire en fonction de l’occupation du bâtiment dans le temps, de manière similaire au chauffage. Il faut pouvoir continuer à ventiler les locaux utilisés pour la garderie, les activités parascolaires ou les bureaux sans ventiler l’ensemble des classes vides après 16h. Le paramétrage de la ventilation peut varier d’année en année, et doit pouvoir être réalisé facilement. Un responsable doit être défini et un petit memo serait intéressant à réaliser pour aider au réglage de l’installation.

Dans les locaux où le taux d'occupation très variable, tels que la bibliothèque, la salle de spectacle ou le réfectoire, le fonctionnement du ventilateur devrait être asservi à la détection d'une sonde CO2, c'est à dire aux besoins réels d'air neuf ! On parle de ventilation "à la demande".

 Plus d’info  sur la ventilation « à la demande »

La régulation contrôle le fonctionnement des ventilateurs. Mais même quand ceux-ci sont éteints, les grilles de ventilation, si elles restent ouvertes, génèrent une ventilation « parasite » inutile et source de déperditions thermiques pendant les périodes d’inoccupation. L’idéal est donc de les fermer en fin d’après-midi et de les rouvrir le matin. Cette mission peut être l’une des tâches confiées à des enfants de primaire, par exemple.

La ventilation mécanique hygiénique peut éventuellement être utilisée comme ventilation intensive nocturne pour rafraichir le bâtiment en période estivale. La régulation doit alors prévoir cette possibilité, en couplant idéalement la commande de la ventilation nocturne à une sonde de température sur l’air des classes pour éviter un refroidissement excessif de ces dernières. Cette stratégie a d’autant plus d’intérêt que le bâtiment concerné a beaucoup d’inertie (dalle, murs, plafonds accessibles en matériaux lourds).