Les installations dédiées à l’enseignement ont toutes comme point commun, une densité d’occupation élevée, et donc un besoin important de circulation de l’air et de confort toute l’année. Mais pas uniquement. Du fait de leurs volumes, ces espaces, s’ils sont mal équipés, peuvent générer un gaspillage d’énergie et devenir un gouffre financier pour les exploitants.
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Selon le constructeur de brasseurs d’air Big Ass Fans, équiper convenablement ces volumes avec des ventilateurs permettrait d’économiser jusqu’à 30 % du coût de chauffage. D’autant que ces appareils s’avèrent une solution économique pour des bâtiments publics, dont les budgets sont souvent serrés.
« Installer des ventilateurs, c’est optimiser son système de ventilation et de chauffage en le redimensionnant. D’autant que l’investissement de départ, lui, sera plus faible », assure Patrice Wolff, dirigeant fondateur de Turbobrise, distributeur des ventilateurs Big Ass Fans pour la France.
Reste que chaque bâtiment est un cas particulier. Pour s’orienter vers la bonne solution, Big Ass Fans a développé en interne un logiciel de modélisation : baptisé « Speclab », ce dernier permet d’adapter au mieux le flux d’air à l’espace.
Déstratification : la problématique récurrente
La volumétrie de ces grands bâtiments dédiés à l’enseignement les expose à la stratification en hiver. Il s’agit d’un phénomène qui “colle” l’air chaud au plafond et diminue de fait la température au sol. Les ventilateurs vont venir en soutien des éventuels systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) et déstratifier en redirigeant l’air chaud collecté au plafond, vers le sol, c’est-à-dire là où évoluent les occupants et où le besoin de chaleur est le plus important.
Chauffer les atriums et les halls
Dans la gamme de produits de Big Ass Fans, le modèle de Ventilateur Essence est le plus adapté aux espaces tels des atriums ou des halls.« Lorsque l’on souhaite juste déstratifier, il n’est pas nécessaire d’installer des appareils de grandes dimensions (de 2,4 à 4,3 mètres pour le modèle Essence, ndlr). Les ventilateurs vont couper les couches d’air et casser la stratification de l’air chaud, mais ils n’ont pas vocation à rafraîchir ou créer des courants d’air », explique Patrice Wolff. D’ailleurs, les appareils tournent généralement à basse vitesse (20%), ce qui est amplement suffisant pour une action de déstratification.
Ici, le modèle Essence dans un atrium d’université.
Aérer les amphis
Pour les amphithéâtres, « la forme même des volumes est un casse-tête et les gradients de température en raison de la disposition des gradins sont inévitables », développe Patrice Wolff. Il n’est pas rare d’observer, en hiver, des écarts de 5 à 6 degrés, en fonction de l’endroit où l’on se trouve dans l’amphithéâtre. Pour y remédier, « encore une fois, l’idée consiste à harmoniser les températures en déstratifiant à l’aide des ventilateurs, lesquels complètent la climatisation ». Dans ces configurations, c’est une fois de plus le modèle Essence qui est préconisé.
Plus généralement, les produits Big Ass Fans fournissent un effet de refroidissement allant jusqu’à 6°C. Idéal pour le confort d’été !
Ventiler les ateliers et les labos
Dans certains espaces comme les ateliers ou les laboratoires, les courants d’air sont indispensables pour les hommes comme pour les machines. Car si la chaleur dégagée par des ordinateurs peut être source d’inconfort, une mauvaise circulation de l’air peut, elle, endommager le matériel. « Dans ces cas-ci, nous allons plutôt opter pour des Modèles de ventilateurs type Powerfoil D (jusqu’à 7 mètres de diamètre, ndlr) qui, en fonctionnant à pleine puissance, déstratifient et créent un courant d’air capable de rafraîchir d’importants volumes d’air », indique le président de Turbobrise. À noter que même à pleine puissance, le son généré par le Powerfoil D ne dépasse pas les 35 dB.
En revanche, si les plafonds sont à moins de 3 mètres du sol, des Haikus suffisent (132, 152, et 213 cm). C’est d’ailleurs ces modèles qui ont été retenus dans les laboratoires de la LowCountry Tech Academy à Charleston (Caroline du Sud), pour assurer une température et un flux d’air constants dans des salles informatiques.
Rafraichir les salles de cours
La problématique de rafraîchissement concerne également les salles de classe. Rarement climatisés, ces volumes sont relativement modestes et donc simples à refroidir. Une fois encore, les Haïkus suffisent amplement lorsque les plafonds sont suffisamment bas. « Dans le cas contraire (plus de 3 m, ndlr), autant jeter son dévolu sur un modèle I6 de 2,44 m de diamètre afin de couvrir toute la zone », précise Patrice Wolff. Ici encore, le niveau sonore des ventilateurs, même à pleine puissance, n’excède pas les 35 dB.
Les très silencieux et efficients ventilateurs Haiku seront également bien adaptés aux bibliothèques où l’enjeu principal consiste à faire circuler l’air. À Aubervilliers, le GED – Grand Etablissement Documentaire, nouvelle médiathèque au centre du Campus universitaire Condorcet, ne compte pas moins de 400 appareils opérationnels.
Chauffer et rafraîchir les gymnases
En revanche, la méthode diffère un peu dans le cas d’un gymnase ou d’une salle multisport, où là encore prévaut la problématique de déstratification – même si la fonction de rafraîchissement peut s’avérer utile dans ces espaces. Le centre sportif Le Sportenum à Saint Louis, dans le Haut-Rhin, en est un parfait exemple : « Il est équipé de modèles Powerfoil D qui déstratifient en hiver et rafraîchissent en été, dès lors qu’ils tournent à pleine vitesse », décrit Patrice Wolff.
Piscine : des ventilateurs pour la sécurité des nageurs
La problématique de la circulation de l’air dans les piscines est un cas un peu à part. Il n’est plus ici uniquement question de confort ou d’économies d’énergie, mais aussi de sécurité. Au contact du chlore, les particules organiques créent un gaz, la chloramine. Celui-ci reste en suspens à la surface de l’eau et a tendance à s’accumuler. Problème : ce gaz est toxique, il est donc primordial de le disperser.
Pour ce faire, des ventilateurs sont en général installés pour venir en support des puissantes centrales de renouvellement d’air et de systèmes de climatisation. « Cette configuration vise à accélérer la vitesse de l’air sur l’eau afin de casser efficacement les accumulations de chloramine », explique Patrice Wolff. En général, ce sont ici des modèles polyvalents comme Powerfoil qui seront préconisés. À noter que Big Ass Fans propose des modèles étanches pour ce type d’application.
Ainsi, aux États-Unis, dans l’Université George Mason, deux ventilateurs Powerfoil®X Plus de 7,3 mètres ont été mis en œuvre dans un natatorium. Culminant à 9 m, ils permettent de lutter efficacement contre les problèmes de circulation d’air et optimisent l’efficacité du système CVC (chauffage, ventilation et climatisation).
Big Ass Fan a travaillé avec des cabinets d’architecture et d’ingénierie pour mettre ses ventilateurs à l’épreuve dans divers établissements d’enseignement. Il s’agit pour chaque typologie de bâtiment, de faire le bon choix. Pas simple tant il existe une multitude de configurations.
