Intégrer le confort d’été dans la rénovation des écoles – Le Guide

Par Le Cercle Promodul INEF4

Comment adapter les écoles au réchauffement climatique et répondre aux enjeux en accompagnant les collectivités territoriales ? 

Plus de 50 000 écoles primaires en France sont mal adaptées aux objectifs climatiques, la question de leur rénovation est donc une priorité pour garantir aux élèves et enseignants, un environnement d’apprentissage sain et confortable.
De nombreuses collectivités, confrontées à la complexité de la tâche, manquent de ressources techniques et financières pour mener à bien de tels projets. Il est désormais essentiel qu'elles prennent conscience de l'importance d'une approche globale et intégrée dans la rénovation de leurs bâtiments scolaires.

Ce guide se veut être un outil utile pour accompagner les décideurs locaux. 
Il propose des recommandations pratiques adaptées aux typologies de bâtiments pour répondre aux besoins spécifiques des collectivités, associant efficacité énergétique et bien-être des occupants.

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Ce guide est le résultat d'un partenariat entre le Cercle Promodul / INEF4 et EduRénov, le programme de rénovation énergétique des bâtiments scolaires initié par la Banque des Territoires.

Un guide pour le confort d’été des écoles

Sommaire du Guide « rénovation des écoles, intégrer le confort d'été »

1. Réchauffement climatique et adaptation des bâtiments
2. Les causes d’inconfort d’été : notions générales
3. Les effets de la chaleur sur le corps humain
4. Mieux intégrer le confort été dans l’existant : principes généraux et exemples de solutions complémentaires
   - Végétaliser le bâtiment et son environnement
   - Réduire les apports de chaleur par les parois opaques
   - Maîtriser les apports solaires par les parois vitrées
   - Ventiler et évacuer la chaleur
   - Utiliser des systèmes de refroidissement actif lors d’épisodes de canicule
   - Contrôler et gérer les installations techniques du bâtiment
   - Adapter les bons comportements pour garantir l’efficacité des solutions
5. Analyse des typologies du parc français des écoles primaires
6. Les typologies d’écoles : caractéristiques et intégration du confort d’été
7. Synthèse & recommandations

Et si nous anticipions les fortes chaleurs d’été avec le programme EduRénov ?

Le programme EduRénov c’est quoi ?

C’est un dispositif d’intérêt général pour accompagner les communes, départements et régions dans la rénovation de leurs établissements scolaires – crèches, écoles, collèges, lycées.

Ce programme, porté par la Banque des Territoires et ses partenaires, est un outil de transformation des territoires en prenant comme exemple le bâtiment scolaire.
Collectivement, en mobilisant les compétences de chacun, chaque projet devient une occasion d’améliorer dès aujourd’hui le bien-être des élèves, de réduire l’impact énergétique et d’anticiper les défis climatiques de demain.

Qui est éligible au programme Edurénov ?

La réponse

La question du confort d’été, est encore insuffisamment traitée

Elle est pourtant essentielle dans les établissements scolaires et devient une priorité pour les maîtres d’ouvrage. Avec la montée en fréquence et en intensité des vagues de chaleur, il est crucial de concevoir des espaces où les élèves et les enseignants peuvent travailler dans de bonnes conditions, même en été.

Une chaleur excessive réduit la concentration des élèves, provoque fatigue et stress, et impacte leurs résultats scolaires.
Particulièrement sensibles à la chaleur, les enfants voient leur bien-être et leur apprentissage directement impactés. Intégrer des solutions garantissant le confort d’été lors des rénovations scolaires, c’est non seulement offrir des conditions propices à la réussite de tous, mais aussi préserver la qualité de vie des enseignants et du personnel de l’établissement.

C’est aussi un engagement envers nos enfants et enseignants.

Les températures extérieures élevées ne sont pas, à elles-seules, responsables de la sensation d’inconfort dans un bâtiment.
Une meilleure compréhension des sources de chaleur et des facteurs qui les amplifient est nécessaire pour mieux aborder les solutions envisageables et les gestes d’amélioration.

• L’environnement immédiat du bâtiment
• L’architecture et la typologie des bâtiments scolaires
• Les apports solaires
• Les apports internes

Confort d’été : il n’existe pas de solution miracle mais une combinaison d’actions

C’est une combinaison intelligente d’actions, passant par l’apport de solutions sur les composants de la construction et l’évolution des comportements, qui permettra de tendre vers le confort recherché, tout en renforçant la résilience du bâtiment face aux problématiques de confort d’été dans un contexte de réchauffement climatique.

A. Végétaliser les environnements bâtis : qu’il s’agisse des parois opaques ou des espaces extérieurs, tels que les cours d’école, végétaliser constitue une solution efficace pour améliorer le confort thermique en été à l’échelle du quartier. Les cours Oasis au sein des écoles (parisiennes) créent des îlots de fraîcheur en milieu urbain, améliorant à la fois le confort des occupants et la qualité environnementale globale, tout en participant à la lutte contre les îlots de chaleur en ville ;

B. Limiter les apports de chaleur par les parois opaques en été : il est essentiel de minimiser l’élévation de température des murs et des toitures sous l’effet du rayonnement solaire. Cela permet d’éviter la surchauffe des matériaux, particulièrement en périodes de forte chaleur ;

C. Optimiser la gestion thermique des toitures : les toitures, exposées directement au rayonnement solaire, peuvent atteindre des températures très élevées en été, parfois supérieures à 50° Cela entraîne un transfert de chaleur vers l’intérieur du bâtiment, surtout en l’absence de solutions de protection adéquates. Dans les bâtiments sans combles, ou lorsque ceux-ci sont aménagés, cette gestion devient encore plus essentielle pour assurer un confort thermique optimal dans les étages supérieurs ;

D. Préserver l’inertie thermique du bâtiment : l’inertie thermique désigne la capacité d’une paroi à stocker de l’énergie sous forme de chaleur. Les matériaux à forte inertie en contact avec l’ambiance amortissent les variations de température. Ils stockent la chaleur en hiver pour la restituer dans le temps, et inversement ralentissent la diffusion de la chaleur en été. Il est crucial de ne pas compromettre cette inertie par des traitements inadaptés qui pourraient favoriser la surchauffe en période estivale ;

E. Réduire les apports solaires sur les parois vitrées : les vitrages jouent un rôle ambivalent dans l’enveloppe thermique du bâtiment.
En hiver, ils permettent de maximiser les apports solaires, tout en étant une source de déperdition. En été, l’objectif est inverse puisque l’on cherche à les limiter en réduisant le rayonnement traversant les vitres. Il faut donc concilier protection contre les surchauffes tout en favorisant un accès à la lumière naturelle suffisant pour minimiser le recours à l’éclairage artificiel quelle que soit la saison ;

F. Favoriser le rafraîchissement naturel : lorsque c’est possible, privilégier des solutions de rafraîchissement naturel dans l’environnement du bâtiment, comme l’utilisation de matériaux adaptés pour les terrasses, la végétalisation, l’installation de brise-soleil, ou encore la création de zones ombragées ;

G. Exploiter les baisses de températures nocturnes : la ventilation naturelle nocturne est une méthode efficace pour aider le bâtiment à décharger la chaleur interne accumulée durant la journée. Cela passe par une bonne gestion des ouvertures (fenêtres et baies vitrées) qui peut être automatisée pour en optimiser les bénéfices ou complétée par de la sur-ventilation mécanique, permettant un renouvellement d’air plus important pendant la nuit ;

H. Prendre en compte les apports internes : les équipements, l’éclairage et même les occupants dégagent de la chaleur, contribuant à l’élévation de la température intérieure. Une bonne gestion de ces sources internes est nécessaire pour éviter d’aggraver les effets des températures extérieures ;

I. Promouvoir des comportements adaptés : au-delà des solutions techniques, le facteur humain est déterminant.
L’accompagnement des occupants, qu’il s’agisse des utilisateurs ou des équipes de maintenance, et leur formation aux bonnes pratiques de gestion thermique, sont essentiels. Sans cette sensibilisation, les améliorations mises en place risquent de ne pas atteindre leur plein potentiel.

Sources et liens

Par Le Cercle Promodul INEF4