Ventilation naturelle pour bâtiments publics performants

À Rosny-sous-Bois, en Seine-Saint-Denis, la municipalité dispose d’une maîtrise d’œuvre en interne, ce qui lui permet de réaliser des écoles plus rapidement afin de répondre au besoin d’accueil des enfants. Composée d’architectes, celle-ci a notamment mené, entre 2014 et 2017, la transformation d’une halle en école maternelle sur le site de l’ancien marché de la ville. Pour cela, le service R&D de Rosny-sous-Bois a décidé de conserver la structure existante (poteaux en béton et fermes en bois), de retirer la couverture et de reconstruire un bâtiment d’une surface de 2 000 m2 (9 classes, un réfectoire, etc.) en travaillant avec des matériaux biosourcés peu gourmands en énergie grise (bois, paille et terre). Le service R&D s’est vite orienté vers l’installation d’une chaudière à granulés après le démarrage des études. « Nous avons fait le choix d’une chaudières bois car la zone n’est pas reliée au réseau de chaleur urbain de Rosny-sous-Bois. Au niveau de l’enveloppe et de l’isolation des parties courantes, un soin particulier a été apporté à l’étanchéité des menuiseries et aux raccords entre les matériaux, mais la ventilation naturelle que nous avons développée n’est, elle, pas tout à fait étanche. C’est la raison pour laquelle l’objectif consistait à construire un bâtiment non pas passif, mais tendant vers le passif », explique Charlotte Picard, architecte chargée de mission à la ville de Rosny-sous-Bois.

Un renouvellement d’air innovant

Pour la direction recherche et innovation territoriale, l’enjeu consistait à développer un système innovant permettant d’assurer le renouvellement de l’air imposé dans les écoles par la réglementation. Afin de faciliter les réparations et d’éviter la dépendance aux circuits imprimés provenant de Chine, l’équipe s’est orientée vers la conception d’un système de ventilation naturelle low-tech (technologie de très basse complexité). « Des tours à vent, ressemblant à des cheminées, créent par leur hauteur le tirage thermique nécessaire au déplacement de l’air. Des échangeurs à plaque permettent quant à eux de récupérer les calories présentes dans l’air vicié extrait par les tours à vent, afin de réchauffer l’air rentrant dans le bâtiment. Les plénums (espaces situés entre le plafond et le faux plafond qui permettent le passage des gaines techniques),  par lesquels circule l’air sont en contact avec des panneaux rayonnants pour le chauffage du bâtiment, ce qui offre la possibilité de continuer le réchauffage de l’air avant que celui-ci ne soit soufflé dans les pièces. Pour activer ou désactiver la ventilation, le système dispose de registres, des éléments qui s’ouvrent et se ferment au niveau des prises d’air. Des sondes de température et de CO2 permettent, eux, de décider quand la ventilation doit être mise en route. Cette solution a l’avantage de limiter le recours aux chaudières à granulés. Par exemple, on préchauffe le matin, avant l’arrivée des élèves, mais les chaudières sont vite arrêtées car le bâtiment est extrêmement étanche et bien isolé. Les besoins en chauffage sont nettement moindres », indique Charlotte Picard

Une solution reproductible

Fort de son innovation, la direction recherche et innovation territoriale de Rosny-sous-Bois a depuis poursuivi l’installation de ce système de ventilation dans d’autres bâtiments communaux. « Nous avons notamment livré une nouvelle école en septembre 2021 et d’autres projets sont actuellement en chantier. De leur côté, les ingénieurs qui ont développé la solution sont employés à mi-temps par la mairie, ce qui leur offre la possibilité de proposer la solution hors de Rosny-sous-Bois, par exemple pour la Maison des canaux de la ville de Paris. Désormais, nous essayons d’optimiser le système en analysant le fonctionnement sur les projets précédents. À ce titre, nos recherches sur la ventilation naturelle avec récupération de chaleur sont actuellement compilées et elles seront prochainement disponibles auprès du grand public et des professionnels, peut-être par l’Ademe (qui nous a apporté une subvention via un appel à projets) ou d’autres organismes et nous allons mener une campagne de communication via des conférences et des messages informatifs », conclut Charlotte Picard.