La qualité de l’air intérieur (QAI) s’impose comme un enjeu de santé publique majeur. Un environnement sain permet de prévenir de nombreuses pathologies. Parce que les enfants ont un système pulmonaire plus sensible que les adultes, la QAI dans les établissements d’enseignement fait l’objet d’une attention particulière.
Selon une étude européenne, 66 % des écoliers, collégiens et étudiants sont exposés à des niveaux de CO2 supérieurs à 1 000 ppm. Publiée en janvier 2024, une étude de Santé publique France démontre que plusieurs dizaines de milliers de cas d’asthme chez l’enfant pourraient être évités en améliorant la QAI dans les établissements d’enseignement. La réduction de l’exposition des 12 millions d’élèves français à divers polluants devient impérative.
La ventilation dans les établissements d’enseignement est à même d’offrir une QAI optimale dans les locaux accueillant un grand nombre d’occupants. Aujourd’hui, trop peu d’établissements scolaires sont équipés d’un système de ventilation moderne. Pourtant, les solutions techniques existent. Spécialiste mondial du renouvellement d’air, Soler & Palau propose des systèmes conçus pour améliorer significativement la QAI et réduire la facture énergétique. Parmi ceux-ci, le système PURECLASS offre une solution sur mesure pour répondre aux contraintes de l’environnement éducatif.
La qualité de l’air intérieur en milieu éducatif
Desde el nacimiento hasta la adolescencia, el cuerpo humano sigue siendo muy sensible a la contaminación interior. En pleno desarrollo, las neuronas, los alvéolos y las células pulmonares se ven afectados más fácilmente por los contaminantes. Un estudio de la OMS cuantifica este problema de salud pública: se estima que la mala calidad del aire interior causa hasta 3,2 millones de muertes al año en todo el mundo , incluidos más de 237.000 niños menores de 5 años.
Matériaux de construction, mobilier, produits d’entretien ou activité humaine, les établissements scolaires produisent leurs propres polluants volatils qui affectent la santé et la concentration des élèves.
Les pathologies liées à une mauvaise QAI
Exposés à une mauvaise qualité de l’air intérieur de leur établissement, les élèves sont susceptibles de développer :
- Des allergies
- Des affections ORL
- Des irritations oculaires
- Des problèmes respiratoires
- Des maladies cardiovasculaires
- Des problèmes cognitifs
- Des cancers
De plus, la mauvaise QAI peut favoriser l’apparition d’irritations des voies respiratoires, de l’asthme ou des allergies. Dans certaines régions comme la Bretagne, le Massif central ou les Vosges, la concentration de radon dans un bâtiment est liée aux caractéristiques du sol, mais aussi à sa conception et sa ventilation.
L’impact sur la concentration et l’apprentissage
Dans une salle de classe polluée, les enfants sont souvent sujets à des symptômes néfastes à la qualité de leur apprentissage :
- Des maux de tête
- Une fatigue excessive
- Des baisses de concentration
- Des difficultés d’apprentissage
Selon le ministère de l’Éducation, les élèves apprenant dans des locaux bien ventilés obtiennent de meilleurs résultats aux tests standardisés de mathématiques et de lecture. Cela s’explique par une meilleure oxygénation du cerveau et une réduction des irritants.
Les polluants spécifiques aux environnements scolaires
La pollution de l’air intérieur est omniprésente dans tous les bâtiments. L’origine de cette pollution peut être classée en trois catégories :
- Les matériaux de construction, le mobilier et les produits ménagers émettent des composés chimiques divers. Les composés organiques volatils (COV) peuvent être néfastes pour la santé à moyen et long terme.
- Les moisissures liées à l’humidité, les acariens et les allergènes sont présents dans tous les bâtiments.
- Les molécules émises par les systèmes de chauffage et par l’activité humaine.
Dans les établissements scolaires, certains facteurs spécifiques amplifient ces problèmes :
- Densité d’occupation : une salle de classe présente une densité quatre à cinq fois supérieure à celle d’un bureau standard
- Activités spécifiques : travaux manuels, cours de sciences, activités artistiques générant des polluants supplémentaires
- Vétusté des locaux : de nombreux établissements scolaires ont été construits avant les réglementations thermiques modernes
- Produits d’entretien : utilisation fréquente de produits désinfectants
Point d’attention : Entre 2013 et 2017, l’Observatoire de la qualité de l’air intérieur a analysé 301 écoles françaises. Dans 96 % des établissements testés, le niveau de particules fines dépassait les recommandations de l’OMS. Les analyses ont détecté dans 100 % des cas la présence de phtalates, de lindane et d’hydrocarbures polycycliques.
Les réglementations françaises sur la ventilation scolaire
En France, la qualité de l’air intérieur dans les établissements d’enseignement est au cœur des préoccupations avec les derniers arrêtés de décembre 2022. Plusieurs textes imposent des exigences de plus en plus précises.
Le cadre réglementaire actuel (RE2020)
La loi du 12 juillet 2010 impose la surveillance périodique de la QAI dans certains établissements recevant du public. Cette loi « portant engagement national pour l’environnement » a été complétée en 2022 par deux arrêtés et un décret :
- Décret nº 2012-14 du 5 janvier 2012 relatif à l’évaluation des moyens d’aération et à la mesure des polluants.
- Décret nº 2015-1000 du 17 août 2015 relatif aux modalités de surveillance de la QAI dans certains ERP.
- Arrêté du 1er juin 2016 relatif aux modalités de surveillance de la QAI.
- Articles L221-7 et L221-8 du code de l’environnement.
- Article R221-29 et articles R.221-30 à R.221-37, ainsi que D221-38 du code de l’environnement
La RE2020 a marqué un tournant en matière de QAI dans les établissements d’enseignement et entraîné :
- Arrêté du 27 décembre 2022 modifiant l’arrêté du 1er juin 2016 relatif aux modalités de présentation du rapport d’évaluation des moyens d’aération.
- Arrêté du 27 décembre 2022 fixant les conditions de réalisation de la mesure à lecture directe de la concentration en dioxyde de carbone.
- Décret nº 2022-1689 du 27 décembre 2022 modifiant le code de l’environnement.
Cette réglementation a étendu progressivement l’obligation de surveillance de la QAI dans tous les types d’établissements scolaires ou de formation.
Les obligations de surveillance de la QAI
L’obligation de surveillance de la qualité de l’air intérieur dans les établissements d’enseignement comprend :
- Une évaluation annuelle des moyens d’aération incluant la mesure du taux de CO2 en période de chauffage sur une durée de 2 h minimum avec occupation élevée. Vérification des bouches de soufflage et d’extraction, et du fonctionnement des ouvrants.
- Un autodiagnostic de la QAI tous les 4 ans incluant l’identification des polluants.
- Une campagne de mesures des polluants à chaque étape clé du bâtiment.
- Un plan d’action pour l’amélioration de la QAI.
La réglementation impose de surveiller trois polluants principaux :
- Le dioxyde de carbone (CO2) : à partir de 1 000 ppm, il provoque inconfort et fatigue. C’est le meilleur indicateur du niveau de confinement.
- Le formaldéhyde (CH2O) : présent dans les matériaux de construction, le formaldéhyde est cancérogène. Sa valeur guide pour une exposition longue durée est fixée à 10 µg/m³.
- Le benzène (C6H6) : présent dans les produits pétroliers, il est cancérogène. Sa valeur guide est fixée à 2 µg/m³.
Les contrôles obligatoires et les responsabilités
Les services techniques ou utilisateurs des locaux peuvent réaliser la mesure du niveau de CO2 dans les salles de classe. Les détecteurs fonctionnent sur le principe de la spectrométrie d’absorption infrarouge non dispersive et peuvent offrir des fonctions avancées :
- Détection de multiples polluants, humidité et température
- Transmission des relevés vers un logiciel ou une plateforme
D’autres opérations de surveillance doivent être réalisées par des organismes agréés par le Cofrac (Comité français d’accréditation). En cas de dépassement des seuils, l’exploitant doit réaliser une expertise pour identifier les causes de pollution.
Pour respecter ces obligations, les directeurs d’établissements d’enseignement et élus peuvent s’appuyer sur :
- La plaquette de présentation du Cerema destinée aux élus
- Le guide d’accompagnement du Cerema (7 tomes thématiques)
- Le guide et la plaquette du CSTB pour la surveillance du confinement de l’air
- La FAQ relative au dispositif réglementaire de surveillance
Technologies et solutions pour la ventilation des établissements d’enseignement
Une ventilation moderne doit maintenir une hygrométrie optimale, un niveau de CO₂ inférieur à 800 ppm tout en contribuant à l’efficacité énergétique.
VMC simple flux par rapport à la VMC double flux en milieu éducatif
La VMC simple flux renouvelle l’air en extrayant les polluants intérieurs. La dépression créée permet l’admission d’air extérieur par les grilles d’aération. Selon l’ADEME, ce type de ventilation peut représenter jusqu’à 25 % des déperditions thermiques du bâtiment. Son installation a un impact significatif sur l’efficacité énergétique. Elle permet de maîtriser la QAI, mais au prix d’une performance énergétique limitée.
La VMC double-flux renouvelle l’air en évacuant les polluants, tout en récupérant l’énergie de l’air extrait pour la transmettre à l’air neuf soufflé. Elle associe deux ventilateurs, des filtres et un échangeur thermique à plaques. La récupération de chaleur des modèles les plus performants dépasse 90 %. La VMC double-flux préserve grandement l’efficacité énergétique du bâtiment.
Systèmes de ventilation centralisés par rapport aux systèmes décentralisés
Le système centralisé s’appuie sur une unique unité centrale distribuant l’air par un réseau de gaines. L’installation complexe nécessite des travaux importants. Un problème sur l’unité centrale prive l’ensemble du bâtiment de ventilation. L’entretien nécessite l’intervention d’un professionnel. Il convient mieux pour des projets conséquents en construction neuve.
Le système décentralisé repose sur de petites unités installées dans chaque pièce. Cette technologie permet de réaliser les travaux par tranche avec des avantages notoires : échelonnement des investissements, installation rapide (un jour). Les raccordements nécessitent seulement deux percements de mur sans réseau de gaines. La gestion pièce par pièce génère des économies importantes. La maintenance est simplifiée avec un accès direct aux unités.
| Caractéristiques | Système centralisé | Système décentralisé |
| Installation | Complexe, réseau important | Simple, percement de mur uniquement |
| Maintenance | Par un professionnel | Réalisable par les services techniques |
| Investissement | Général et important | Échelonnable par tranches |
| Gestion | Unique pour tout le bâtiment | Indépendante pièce par pièce |
| Impact travaux | Immobilisation longue | Installation en 1 jour par pièce |
| Résilience | Vulnérabilité en cas de panne | Indépendance des unités |
| Adaptation | Difficile à modifier | Évolutif et modulable |
Filtration et purification de l’air
Les systèmes modernes intègrent différents niveaux de filtration adaptés aux besoins spécifiques des établissements d’enseignement.
Les filtres sont classés selon leur efficacité :
- Filtres grossiers (G1-G4) : capturent les grosses particules
- Filtres ePM10 (M5-M6) : retiennent les particules moyennes (jusqu’à 10 µm)
- Filtres ePM1 (F7-F9) : éliminent les particules fines, incluant certains virus et bactéries
Dans le cadre éducatif, avec la forte densité d’occupation, une filtration performante est essentielle. Les systèmes avancés peuvent offrir :
- Une filtration multicouche pour différentes tailles de particules
- Des traitements antimicrobiens
- Des dispositifs de surveillance de l’encrassement
Important : le choix des filtres doit tenir compte de l’environnement extérieur et des spécificités de l’établissement. Un filtrage trop fin augmente les pertes de charge et la consommation énergétique.
PURECLASS : ventilation décentralisée pour les salles de classe
Médaille d’or aux Awards de l’innovation du salon Interclima 2024, le système PURECLASS développé par Soler & Palau offre une solution optimale pour l’amélioration de la QAI et l’efficacité énergétique dans les environnements éducatifs. Simple à installer avec un concept de palette autoportante, ce système permet d’équiper rapidement les établissements dépourvus de ventilation.
Caractéristiques techniques et avantages
PURECLASS a été conçu spécifiquement pour les établissements d’enseignement. Son fonctionnement ultrasilencieux respecte la quiétude des salles de classe. Son débit de 800 m³/h (1 000 m³/h en mode boost) répond aux exigences réglementaires en matière de renouvellement d’air.
L’unité ventile de manière autonome et adaptée selon le taux de CO2 mesuré. L’air vicié est extrait et remplacé par de l’air extérieur filtré et tempéré. PURECLASS intègre des filtres à haute efficacité :
- Filtres à pollen 60 %(G4) : retiennent les grosses particules et les pollens
- Filtres à particules ePM10 50 % (M5) : captent les particules fines et moyennes
- Filtres à bactéries ePM1 55 % : retiennent les micro-organismes
- Filtres antivirus ePM1 80 % (F9) : éliminent jusqu’à 99,9 % des particules submicroniques
PURECLASS fournit une qualité de l’air intérieur comparable à celle des hôpitaux. Cette performance prend toute son importance depuis la pandémie de COVID-19. PURECLASS offre une alternative efficace à l’aération manuelle aléatoire et contraignante.
Installation et maintenance simplifiées
L’installation de PURECLASS s’effectue en 4 phases :
- L’évaluation initiale : mesure de la QAI et audit du bâtiment pour évaluer les besoins
- La conception du système : identification des emplacements optimaux et intégration des capteurs
- L’installation : peut s’effectuer en une journée (mercredi) ou durant de courtes vacances
- Mise en service et réglage : optimisation du fonctionnement pour maximiser l’efficacité
La continuité de l’enseignement est souvent un frein à la rénovation. L’installation d’un système centralisé peut nécessiter la location coûteuse de modules provisoires. Par sa simplicité d’installation et d’entretien, PURECLASS offre une réponse concrète à ce défi. La maintenance n’a pas de conséquences sur la disponibilité de l’établissement, offrant d’importants avantages économiques et organisationnels.
Efficacité énergétique et récupération de chaleur
PURECLASS est conçu pour minimiser la consommation électrique. Ses moteurs EC (Electronic Commutation) intègrent des composants électroniques permettant un rendement élevé et une consommation réduite. Un moteur EC consomme jusqu’à 40 % d’électricité de moins qu’un équivalent AC.
Son échangeur de chaleur récupère jusqu’à 92 % des calories contenues dans l’air extrait. Cette performance est possible grâce à la technologie de « contre-courant » où les deux flux circulent en sens opposés, maximisant l’échange thermique. La température de l’air insufflé est ainsi très proche de celle de l’air extrait.
Cette VMC double flux décentralisée offre un gain économique et écologique considérable. Les économies de chauffage contribuent à la réduction de la facture énergétique et des émissions de gaz à effet de serre. Le retour sur investissement s’effectue progressivement par les économies réalisées.
Des subventions peuvent être octroyées dans le cadre du programme ÉduRénov, piloté par la banque des territoires.
Dispositif Intracting : ce mécanisme permet de financer les travaux avec un crédit correspondant aux économies réalisées sur une période maximale de 13 ans. Il contribue à l’objectif de réduction de 40 % de la consommation énergétique des bâtiments tertiaires d’ici à 2030.
Mise en œuvre et bonnes pratiques
Conception et dimensionnement pour les établissements d’enseignement
Selon l’OQAI, trois quarts des établissements d’enseignement français ne sont pas équipés d’un système de ventilation contrôlé. Si la réglementation fixe des objectifs de QAI, elle n’exige pas formellement l’installation d’un système mécanique. Pourtant, c’est indispensable pour tout projet de rénovation sérieux.
Le système doit être dimensionné selon le Règlement sanitaire départemental type (RSDT) ou suivre les recommandations de l’INRS (30 m³/h/occupant pour un seuil de 1 000 ppm de CO2).
Lorsque l’établissement est équipé d’une VMC, la réglementation impose des débits minimaux :
| Local | Débit minimal | Local | Débit minimal |
| Salle de classe primaire | 15 m³/h/occupant | Salle des professeurs | 18 m³/h/occupant |
| Salle de classe lycée | 18 m³/h/occupant | Infirmerie | 18 m³/h/occupant |
| Bibliothèque, CDI | 15 m³/h/occupant | Toilettes isolées | 30 m³/h |
| Bureaux | 18 m³/h/occupant | Toilettes collectives | 30 m³/h + 15 m³/h/occupant |
L’installation doit respecter les documents techniques unifiés (DTU) :
DTU 68-2 : implantation des équipements et accessibilité pour la maintenance
DTU 68-1 : dimensionnement et installation des VMC
Installation et intégration dans l’existant
Pour les nouveaux établissements, le secteur du bâtiment peut s’appuyer sur la démarche ECRAINS® (ADEME) pour améliorer la QAI tout en respectant l’efficience énergétique. La VMC double flux est la solution optimale pour la construction comme pour la rénovation.
L’ouverture des fenêtres n’est pas une solution fiable en raison de plusieurs limites :
- Courants d’air inconfortables
- Difficultés à maintenir la température
- Nuisances sonores extérieures
- Déperditions énergétiques importantes
- Questions de sécurité
Malgré ces recommandations, après seulement 15 minutes de classe, la concentration de CO2 atteint souvent 1 500 ppm. L’aération par ouverture des fenêtres reste trop aléatoire et limitée dans le temps : un système de ventilation automatisé s’impose.
Entretien et maintenance des systèmes
L’amélioration de la QAI implique un entretien régulier du système de ventilation. L’accumulation de poussière favorise allergies et problèmes respiratoires. Au moins deux fois par an, les filtres doivent être nettoyés ou remplacés, et les gaines contrôlées.
Pour les systèmes centralisés, l’entretien nécessite l’intervention d’un professionnel. Pour les systèmes décentralisés comme PURECLASS, l’entretien des filtres est facilement réalisable par les services techniques.
Le personnel de l’établissement doit vérifier régulièrement que :
- Le système de ventilation fonctionne correctement
- Les bouches d’aération sont libres de toute obstruction
- Un nettoyage mensuel des grilles est effectué
Études de cas et retours d’expérience
Rénovation d’écoles primaires
L’école maternelle du Centre, à Aix-les-Bains, a opté pour un système combinant deux centrales double flux. Les débits dimensionnés à 25 m³/h par personne dépassent les exigences réglementaires pour garantir une QAI optimale.
Un cas exemplaire est celui de l’école maternelle Jeannette Prin, à Sains-en-Gohelle (Pas-de-Calais), qui illustre parfaitement les avantages de PURECLASS. Face au double défi de réduire la consommation énergétique tout en respectant les normes strictes de QAI, cette petite commune a choisi notre solution décentralisée après avoir envisagé des systèmes centralisés. Les résultats sont éloquents :
- Une réduction significative des niveaux de CO2, maintenant maîtrisés sous les seuils recommandés
- Un confort thermique optimal sans courants d’air, améliorant la concentration des élèves
- Une diminution notable de la facture énergétique de l’établissement
- Une mise en œuvre rapide (une demi-journée par salle) sans immobilisation des locaux
Comme le souligne Joël Raymond, directeur des services techniques de la mairie :
« L’installation de systèmes de ventilation mécanique double flux procure un véritable confort aux élèves et aux enseignants, tout en respectant les décrets sur la surveillance de la qualité de l’air intérieur et le secteur tertiaire. En résumé : contrôle des niveaux de CO2 et économies d’énergie. »
De même, à l’école maternelle Rivoli de La Roche-sur-Yon, les mesures réalisées par Air Pays de la Loire confirment l’efficacité de la ventilation double flux avec une réduction de la concentration en formaldéhyde de 32,9 à 15,8 μg/m³ et une diminution du niveau de confinement de l’air de 30 % dans les classes.
Solutions pour les bâtiments à contraintes spécifiques
Le projet Challeng’Air (Cerema) explore de nouvelles approches pour améliorer la QAI dans les collèges, impliquant les élèves dans la surveillance de leur environnement.
Le guide Bâtir l’école préconise des solutions complémentaires :
- Brasseurs d’air à faible consommation (4 fois plus efficaces que la climatisation)
- Puits canadiens utilisant la température constante du sol (15 °C l’été, 5 °C l’hiver)
- Ventilation hybride compensant le manque de tirage thermique naturel
Retours sur investissement et économies réalisées
La VMC double flux décentralisée avec récupération de chaleur offre un gain économique et écologique considérable. L’installation de PURECLASS permet généralement une réduction de 20 à 30 % de la facture énergétique.
Pour un établissement de 10 classes, les économies annuelles peuvent représenter entre 4 000 et 7 000 euros. L’investissement est généralement amorti en 5 à 8 ans, sans compter les subventions disponibles.
Les bénéfices indirects sont également significatifs :
- Réduction de l’absentéisme lié aux maladies respiratoires
- Amélioration des performances d’apprentissage
- Valorisation du patrimoine immobilier
- Conformité anticipée aux futures exigences réglementaires
Conclusion
La qualité de l’air intérieur dans les établissements d’enseignement est démontrée comme essentielle par de nombreuses études. La réglementation française impose désormais une surveillance précise pour protéger la santé des 12 millions d’élèves.
La mesure du CO2 s’impose comme l’indicateur de référence du renouvellement d’air. L’aération par ouverture des fenêtres, bien qu’importante, ne suffit pas à garantir une QAI satisfaisante.
Si les systèmes centralisés peuvent convenir aux grands établissements neufs, ils ne sont pas toujours adaptés aux petits établissements existants. Le système PURECLASS répond parfaitement à ces contraintes : il permet d’atteindre les objectifs réglementaires sans immobilisation prolongée des locaux et pour un coût maîtrisé.
Référence mondiale de la ventilation, Soler & Palau accompagne les responsables d’établissement dans leurs projets d’amélioration de la QAI. Notre bureau d’études analyse les besoins spécifiques du bâtiment, participe à la conception et au dimensionnement du système.
Notre équipe technique est à votre disposition pour vous accompagner dans votre projet de ventilation scolaire, de l’étude initiale à la mise en service. Contactez nos experts pour une évaluation personnalisée des besoins de votre établissement.
