Température du noyau de béton avec air frais - Système de ventilation intelligent pour les écoles

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Actuellement, de nombreuses personnes regardent avec inquiétude vers les écoles et se demandent comment y maintenir un faible risque d'infection. Un problème souvent discuté est la ventilation nécessaire dans les bâtiments qui ne disposent pas d'une aération mécanique. En particulier pendant la saison froide, l'échange d'air est souvent trop court et donc généralement insuffisant. Lorsqu'une personne covidée se trouve dans une telle pièce, la concentration d'aérosols chargés de virus augmente de plus en plus en cas de mauvaise aération. Le risque d'infection pour les autres élèves augmente ainsi considérablement. Entre-temps, l'engouement pour la qualité de l'air dans les écoles est tel que d'innombrables systèmes de purification de l'air plus ou moins utilisables ont été présentés en très peu de temps.

Il y a 20 ans déjà, l'entreprise Kiefer Klimatechnik de Stuttgart a développé le système de régulation de la température du noyau de béton CONCRETCOOL avec air pulsé. Le système de ventilation BTA a entre-temps fait ses preuves dans la pratique à de nombreuses reprises et est particulièrement adapté aux nouvelles constructions scolaires et administratives. Il combine ainsi de manière idéale deux aspects importants : l'air consommé et pollué est remplacé par de l'air extérieur frais et non pollué, et l'efficacité énergétique est simultanément prise en compte.

Double fonction dans l'équipement technique du bâtiment

La particularité de CONCRETCOOL est que l'air extérieur - et non l'eau comme c'est habituellement le cas - sert de fluide caloporteur et est utilisé pour refroidir directement les plafonds en béton sans autre dépense d'énergie. Alors que l'air entrant traverse d'abord les tubes de refroidissement à l'intérieur des plafonds en béton, il se réchauffe presque jusqu'à la température du plafond. Ensuite, l'air entrant est amené dans les pièces par des diffuseurs d'air Kiefer et couvre les besoins hygiéniques en air frais à l'intérieur du bâtiment. L'activation thermique des éléments de construction offre en outre la possibilité d'utiliser la masse du bâtiment comme réservoir d'énergie - un avantage important, étant donné que les exigences en matière d'efficacité énergétique des nouveaux bâtiments ne cessent d'augmenter et que les techniques de chauffage et de refroidissement préservant les ressources ainsi que les énergies renouvelables prennent de plus en plus d'importance. Le fonctionnement du système de ventilation CONCRETCOOL ressemble à un chauffage à air chaud des anciens Romains. Dans ce cas, des éléments de construction massifs comme les murs, les sols ou les bancs étaient traversés par de l'air chaud. Mais alors que dans l'Antiquité, des fours situés à l'extérieur de la maison servaient de source d'énergie, CONCRETCOOL utilise le potentiel de refroidissement de l'air extérieur, ce qui permet d'économiser jusqu'à 50 % des besoins énergétiques par rapport aux systèmes traditionnels utilisant l'eau comme source d'énergie.

Une alimentation centrale en air frais pour des esprits éveillés en classe

Avant même la pandémie de Corona, de nombreuses salles de classe en Allemagne manquaient déjà d'air frais. La valeur indicative de 1.000 ppm de CO₂ dans l'air respiré par les élèves est aujourd'hui encore dépassée en de nombreux endroits. Les conséquences connues sont la fatigue et les troubles de la concentration. Dans le passé, certains maîtres d'ouvrage et planificateurs ont tenu compte de cette problématique lors de la construction de nouvelles écoles et ont pris des dispositions précoces en installant un système de ventilation BTA.

Au collège Grimmelshausen-Gymnasium à Gelnhausen, près de Francfort-sur-le-Main, les ingénieurs chargés de la planification ont utilisé CONCRETCOOL comme système central d'alimentation en air frais. L'air frais n'est pas amené directement dans la salle, mais traverse d'abord les tubes de refroidissement en aluminium bétonnés dans le plafond - et assure ainsi le refroidissement du plafond. L'air entrant est ainsi réchauffé à une température agréable de 21 °C sans réchauffeur. L'école bénéficie ainsi de coûts d'exploitation réduits, d'économies d'énergie maximales et de salles de classe ventilées de manière hygiénique.

Les collèges professionnels Herwig-Blankertz et Max-Born de Recklinghausen ont également fait l'objet d'une réflexion à long terme et durable lors de la planification. Un concept intégral d'énergie et de bâtiment a été développé afin d'assurer un climat intérieur à la fois confortable et hygiénique, qui permette de se concentrer sur son travail à toute heure de la journée et à toute saison. Outre l'enveloppe de bâtiment à double paroi, le système de ventilation CONCRETCOOL, associé à une installation d'air de remplacement, joue ici aussi un rôle central. L'air extérieur est disponible 70 % de l'année à des températures inférieures à 12 °C, donc déjà frais et gratuit - idéal pour l'alimentation en air frais des salles de classe.

En plus de l'hygiène et de la durabilité, l'esthétique est un atout

Dans les nouveaux bâtiments, une exigence fréquente pour les installations de ventilation est qu'elles ne nuisent pas à la conception architecturale. C'est ainsi que les architectes de la Sebastian-Lotzer-Realschule à Memmingen ont planifié des plafonds en béton lisses sur toute la longueur. Le cas idéal pour le système CONCRETCOOL : la conduite d'air est invisible dans la pièce, seuls les diffuseurs d'air sont intégrés discrètement dans le plafond en béton ou dans la cloison du couloir. Des tuyaux de ventilation supplémentaires sous le plafond ne sont donc pas nécessaires. Les bouches d'aération en pin peuvent être adaptées visuellement au concept créatif de chaque projet de construction.

Un changement de mentalité s'impose : des solutions à long terme pour un avenir durable

Pour l'avenir, il s'agit de répondre à deux exigences : assurer un approvisionnement hygiénique en air frais dans les salles de classe, mais aussi tenir compte des directives de l'EnEV en matière d'économie d'énergie. C'est pourquoi la commission pour l'hygiène de l'air intérieur de l'Office fédéral de l'environnement recommande des installations comme le système CONCRETCOOL comme état de la technique pour les futures constructions d'écoles.

Les projets actuels comme l'école Türli en Suisse, le campus éducatif de Wetzlar, composé de l'école Goethe et de l'école Theodor Heuss, ainsi que le campus éducatif d'Unna font appel au concept de ventilation de Kiefer Klimatechnik, éprouvé depuis de nombreuses années, pour les nouvelles constructions scolaires. Le système garantit que les besoins en air frais hygiénique sont toujours suffisants pour respecter les valeurs limites de CO₂ requises. La combinaison de l'air pulsé et de l'activation du plafond pour le refroidissement assure en outre un climat confortable et tous les facteurs importants pour un apprentissage hygiénique et sans perturbation dans un environnement agréable sont remplis tout en assurant une efficacité énergétique élevée.