Aérer et chauffer est un équilibre difficile à atteindre

Les mesures corona font augmenter les besoins en ventilation dans de nombreuses écoles

Depuis la crise du coronavirus, les écoles font face à de nombreux nouveaux défis. Pour assurer la sécurité du personnel et des élèves, elles doivent respecter des mesures strictes. Le gouvernement insiste sans relâche sur une bonne hygiène des mains, l’utilisation de masques buccaux et une ventilation maximale dans les locaux de classe. Ce dernier aspect est un gros problème pour de nombreuses écoles. La plupart des bâtiments scolaires sont là depuis des décennies et souvent, la seule façon d’aérer le bâtiment est d’ouvrir les fenêtres.

Les besoins en matière de ventilation entraînent des situations exceptionnelles en plein hiver : des locaux de classe avec les fenêtres totalement ouvertes, le chauffage à fond et des élèves qui suivent les cours en portant un gros pull ou un manteau. Et en cas de températures négatives, ouvrir les fenêtres n’est vraiment pas une évidence. Un système de ventilation efficace peut offrir une réponse à cela et semble être devenu une priorité pour les écoles. Mais dans les immeubles de bureaux aussi, où on espère que le travail pourra bientôt reprendre, un système de ventilation est un investissement intelligent.

Les écoles devaient déjà tenir compte avec de nombreuses règles et lois. S’y ajoutent donc maintenant les mesures corona et l’obligation de ventiler. « Ce n’est pas un exercice facile », explique Dirk Hoornaert, directeur technique du groupe scolaire KORHA à Hal. « L’âge avancé de beaucoup de bâtiments scolaires fait que la ventilation n’est pas une chose aisée. On ne peut pas forcer les enseignants à garder les fenêtres toujours ouvertes, mais nous le leur recommandons. C’est à chaque enseignant de juger. »

Une augmentation de la consommation énergétique

Chauffer un local de classe tout en ouvrant les fenêtres n’est pas très efficace. Le chauffage tourne, mais l’air froid extérieur le neutralise. Il va donc sans dire que cela entraîne une augmentation de la consommation énergétique. « Les systèmes de chauffage dans les écoles ne sont pas toujours très modernes. Certaines classes disposent déjà d’un thermostat, d’autres ont encore des radiateurs en fonte. Il n’est pas facile de garantir une température agréable de façon continue et agréable, mais un peu d’air frais, cela n’a encore jamais rendu quelqu’un malade », dit Hoornaert.

Les concentrations de CO2 dans les locaux de classe sont aussi un problème de plus en plus fréquent. Dans la plupart des classes, elle n’est pas mesurée, ou dans le meilleur des cas, elle est mesurée à la main. En ouvrant les fenêtres, la concentration restera davantage sous la norme prescrite. Mais si les fenêtres restent fermées, elle peut monter plusieurs ppm (parts par million) au-dessus de la norme, ce qui entraîne fatigue, performances d’apprentissage réduite et une baisse de la capacité de concentration.

À l’école primaire Jan Ruusbroec à Ruisbroek, toutes les classes sont actuellement utilisées. Le directeur David Day constate que les enseignants essaient de suivre les mesures au mieux. « Certains enseignants ouvraient déjà toutes les fenêtres pendant les cours, même avant le coronavirus, d’autres aèrent davantage maintenant. Dans certains espaces, les fenêtres doivent être ouvertes en permanence, dans d’autres locaux, il suffit de le faire pendant les pauses. Comme nous nous occupons de jeunes enfants, les parents s’inquiètent parfois de la température dans les classes, mais ils comprennent bien qu’on ne peut pas faire autrement pour l’instant. »

La concentration de CO2 aussi sous contrôle

Le secteur HVAC aime réfléchir à ce genre de questions quotidiennes qui ont un impact sur l’enseignement mais sont également d’application pour les grands immeubles de bureaux et les ateliers d’ouvriers. Un système de ventilation peut éviter d’ouvrir les fenêtres, ce qui permet à son tour de limiter les fluctuations de température et les besoins en chauffage. « La combinaison du coronavirus, du besoin de davantage d’aération, des températures hivernales et des bâtiments scolaires qui ne sont pas tout neufs pose un problème complexe », explique Pieter Van Der Poorten, Sales Manager HVAC à LG Electronics. « Ouvrir les fenêtres et en même temps mettre le chauffage à fond n’offre aucune garantie pour un climat intérieur agréable. Surtout lorsque l’air est très humide à l’extérieur. Finalement, la concentration de CO2 rend le tout encore plus complexe. Dans les circonstances actuelles, les écoles perdent beaucoup trop d’énergie inutilement en chauffant. »

Tant pour les bâtiments existants que pour les rénovations en profondeur et les nouvelles constructions, un système de ventilation puissant peut en même temps rendre le climat intérieur plus agréable et mesurer la concentration de CO2 pour adapter le débit d’air en fonction, ce qui permet de fortement réduire les coûts. Une formule tout-en-un, en quelque sorte. « Dans les bâtiments existants et complexes, un système de ventilation décentralisé peut certainement offrir une solution. On peut par exemple doter les unités de ventilation de chauffage et/ou de refroidissement afin de conditionner l’air frais. Ces plus petites unités sont dotées d’un système de récupération de chaleur afin d’obtenir le rendement le plus élevé possible. Pour les nouvelles constructions ou les rénovations en profondeur, on peut parfaitement opter pour un système décentralisé. Ainsi, on intègre tout dans une seule unité : air frais, chauffage et refroidissement, mais aussi récupération de chaleur. Tous les acteurs travaillent donc ensemble et il n’y a pas d’énergie perdue. Outre le fait qu’on se défait des carburants fossiles, c’est aussi une technologie prête pour l’avenir et financièrement intéressante », conclut Van Der Poorten.

Pour la ventilation dans les bâtiments (scolaires), il existe 3 solutions :

1. Les systèmes ERV (Energy Recovery Ventilators)
2. Les unités de traitement d’air avec système DX (expansion directe)
3. Les unités de traitement d’air dotées d’un serpentin d’eau chaude

1. L’ERV

LG offre différentes capacités au sein de cette gamme, allant de 250 m³/h à 2 000 m³/h. Une partie des unités peuvent être dotées d’un bloc DX afin de refroidir et/ou de chauffer via l’unité de ventilation. Ces unités peuvent également s’occuper de l’humidification en hiver et de la déshumidification en été. Ces unités ont l’avantage de pouvoir fonctionner de manière autonome en fonction du niveau de CO2, qui peut être lu et surveillé sur la commande RS3. Grâce au contrôle automatique de la ventilation, l’unité apporte plus ou moins d’air frais. Comme l’unité limite l’apport d’air à ce qui est nécessaire, vous bénéficiez d’un gain en énergie. À côté de cela, l’unité surveille constamment la température extérieure et s’adapte donc automatiquement en fonction des saisons. Ceci signifie que l’unité fait appel à l’échangeur de chaleur ou non, en fonction de la température extérieure. Et finalement, toutes les unités sont dotées d’un filtre F7, qui offre une filtration additionnelle de l’air et assure donc un climat intérieur encore meilleur.

2. Unité de traitement d’air avec expansion directe (DX)

Une unité de traitement d’air peut être dotée d’une unité DX ou à expansion directe, qui permet de refroidir ou de chauffer l’air à l’aide d’un échangeur de chaleur présent au sein même de l’unité.

À l’aide du kit de communication, le climat intérieur peut être réglé en fonction de la température de l’air pulsé ou de l’air au retour.

3. Unité de traitement d’air avec serpentin d’eau chaude

Si l’unité de traitement d’air est dotée d’une batterie d’eau (échangeur de chaleur à eau), nous pouvons également prévoir une pompe à chaleur air/eau de LG, offrant une capacité allant de 5 kW à 500 kW.