air-Q en action :
Kurt-Masur-Schule Leipzig - Analyse des causes des problèmes de température en été

Réponse de Robert Pohl (ingénieur et père engagé) : Des températures ambiantes élevées et inacceptables sont principalement relevées aux deux étages supérieurs, sur les côtés est, sud et ouest du bâtiment, ainsi que sur le toit-terrasse. Plusieurs raisons peuvent être avancées pour expliquer ce phénomène : 

1. La surpopulation permanente du bâtiment scolaire a pour conséquence que les deux étages supérieurs doivent être utilisés en même temps, bien que la base de planification de l'installation de ventilation installée ne prévoie que la ventilation d'un étage supérieur utilisé, tandis que l'étage supérieur non utilisé ne doit être ventilé qu'à un niveau minimal. En outre, il existe d'autres dispositions défavorables des pièces : les salles de garderie, de classe et de récréation utilisées en permanence par les enfants se trouvent en grande partie dans ces mêmes étages supérieurs et précisément dans les trois parties du bâtiment exposées en permanence au soleil. En revanche, la salle des professeurs, la direction de l'école, le secrétariat, les vestiaires, les toilettes ou les salles d'art ou de travaux manuels utilisées temporairement se trouvent sur le côté nord du bâtiment, sensiblement plus frais. Au rez-de-chaussée frais se trouvent la salle de travaux manuels et quelques salles de garderie ainsi que le réfectoire, c'est-à-dire des pièces utilisées temporairement. Dans la cuisine de la garderie, il n'y a pas de fenêtre qui s'ouvre.
2. Il n'y a pas d'ombrage efficace, de sorte qu'en raison du rayonnement solaire élevé, l'enveloppe du bâtiment se réchauffe/réchauffe dans les trois zones mentionnées malgré l'isolation. Par conséquent, la terrasse sur le toit, par exemple, ne peut pas être utilisée pendant la journée, même pendant les mois d'été, en raison des risques aigus pour la santé d'un coup de chaleur. De plus, les stores installés pour faire de l'ombre aux baies vitrées se relèvent automatiquement dès qu'il y a un léger courant d'air et ne contribuent malheureusement que très rarement à faire de l'ombre lorsque le vent est quasiment nul. De par leur conception, ils font alors malheureusement aussi écran à tout autre courant d'air entre le store et la fenêtre, ce qui contribue au réchauffement.
3. Il est probable que la commande du système de ventilation ne fonctionne pas de manière idéale dans le cadre des possibilités offertes par la construction. Un renouvellement d'air au moins suffisant peut être démontré, mais aucun refroidissement n'est perceptible, même lorsque la température descend en dessous de 15°C pendant les froides nuits d'été.
4. L'architecture du bâtiment a été conçue de manière à ce que les hauteurs de plafond soient plutôt faibles. Conformément à une maison passive, il a été décidé d'utiliser une installation technique pour la ventilation nécessaire plutôt que de grandes fenêtres à ouverture manuelle.
5. D'un point de vue urbanistique, le bâtiment scolaire se trouve dans une zone fortement imperméabilisée de la ville. Ainsi, les journées chaudes et les nuits tropicales sont plus rapidement atteintes qu'en périphérie de la ville. Le peu de végétation qui accompagne les rues sous forme d'arbres donnant de l'ombre ne peut pas offrir une fraîcheur sensible au bâtiment.

‍Réponsede Christiane Dubiel, directrice adjointe : La chaleur dans le bâtiment persiste pendant la nuit, de sorte qu'il n'y a pas de refroidissement dans les salles de classe et les couloirs. Ces températures élevées affectent considérablement la concentration des enfants et des adultes. De plus, les personnes présentes dans l'établissement souffrent de maux de tête, de fatigue et d'un malaise général. Des demandes de dérogation à l'obligation d'aller à l'école ont déjà été déposées en raison de la chaleur dans les locaux. La chaleur persistante entraîne un stress accru pour tout le monde dans le bâtiment, ce qui a un impact négatif sur la capacité d'apprentissage et de travail.

‍Réponsede Robert Pohl (ingénieur et père engagé): Il n'existe pas, dans le cadre des voies d'instruction détaillées et détaillées et des responsabilités réparties, de voie praticable et établie contribuant à la résolution de ces problèmes selon une action administrative connue entre la direction de l'école, la direction du service de garde, le LaSuB, le responsable du service de garde, le propriétaire et l'exploitant du bâtiment ainsi que des organisations telles que la protection de la santé, la protection du travail, l'office de la jeunesse ou la caisse d'assurance accidents. La situation problématique est relativement nouvelle. Compte tenu de la surpopulation, du standard énergétique exigeant du bâtiment en tant que maison passive ainsi que de l'augmentation de plus en plus significative du niveau de température en été, en particulier dans les quartiers densément construits, le réchauffement du bâtiment scolaire doit probablement être évalué différemment aujourd'hui que ce qui était prévisible à l'époque de la planification.

De plus, la ville de Leipzig reste une ville en pleine croissance, avec tous les défis que cela implique (capacités financières et humaines et gestion des défis liés au changement climatique).
Au fil des années, plus de 20 mesures de refroidissement ou d'ombrage du bâtiment ont été discutées et mises en œuvre avec un succès limité. Et il y avait un manque de clarté quant au potentiel, au fonctionnement et à la flexibilité des techniques de ventilation existantes.

‍Réponsede Christiane Dubiel, directrice adjointe: Depuis des années, il existe à l'école un groupe de travail sur la chaleur, qui a discuté de différentes mesures pour améliorer la situation en matière de chaleur. Parmi les mesures proposées figurent

● Plantation d'arbres

● Ombrage du toit-terrasse et de la cour

● Végétalisation des façades

● Changement régulier de salle pour les classes

● Visites avec des architectes du climat

● Refus de nouvelles admissions dans les classes pour éviter le surpeuplement

● Climatiseurs mobiles dans les salles de classe

● Promotion de la problématique au sein du conseil de district municipal

● Coller un film sur les vitres

● Entretiens avec des architectes

Cependant, il y a un manque d'ouverture d'esprit sur le sujet ainsi qu'un manque de coopération entre les différents services, ce qui entraîne des non-responsabilités et une diminution du flux d'informations.

L'année dernière, le conseil du personnel de l'école a fait appel au médecin du travail. Elle a pris position et a de nouveau demandé à différents services de remédier à la situation. La direction de l'école a ensuite été invitée à demander des expertises à la caisse d'assurance accident et au spécialiste de la sécurité au travail sur le thème de la "chaleur à la KMS". Nous attendons toujours l'expertise du spécialiste de la sécurité au travail.

Antwort Robert Pohl (Ingenieur und engagierter Vater) : Im zweiten Obergeschoss wurden zeitgleich in zwei belegten Klassenräumen (26 Kinder + 2 Pädagogen) jeweils ein air-Q direkt neben der Tür jeweils gegenüber der nach Osten ausgerichteten Fensterfront auf einer Konsole aufgestellt, der die Raumluftparameter in der Höhe der Köpfe der sitzenden Kinder misst. Sie wurden über jeweils 2 Wochen betrieben. Herausforderung war eine möglichst gute Vergleichbarkeit der Räume zu erreichen (Ausrichtung im Gebäude) und den air-Q sicher, aber in der Nähe der Kinder und in der Nähe einer Steckdose zu positionieren.
Der air-Q kann hier eingesetzt werden, da er anhand der Leuchtdioden auch für Kinder eine interessante Rückmeldung liefert und nicht nur ein passives Gerätdarstellt. Die hochfrequente Messung aller 2 min lässt es zu, die zeitlichen Zusammenhänge zwischen den Raumluftparametern und der Raumnutzung zu erkennen, z.B. wie lang vor Unterrichtsbeginn gelüftet wurde oder ob am Nachmittag noch eine Raumnutzung erfolgte. Dennoch bleibt das zu analysierende Datenvolumen über Zeiträume von Wochen handhabbar und aussagekräftig darstellbar.
Das Limit der Nähe (<2m) zu einer Steckdose kann durch eine ausreichend dimensionierte Powerbank überwunden werden.

Réponse de Christiane Dubiel, directrice adjointe : Comme l'air-Q enregistre/collecte les données numériquement, d'autres données comparatives (par ex. des mesures de la température extérieure) ont pu être intégrées dans la représentation lors de l'évaluation. De cette manière, nous avons, en tant qu'école, une documentation sur les thèmes qui n'étaient jusqu'à présent que ressentis (salles surchauffées). Parallèlement, les valeurs complexes mesurées ont permis de documenter la qualité de l'air dans les salles.

Grâce à l'évaluation écrite des séries de mesures, nous disposons désormais de bases pour de nouvelles discussions. Il n'est désormais plus possible de nier aussi facilement les sentiments des utilisateurs des bâtiments.

Réponse de Robert Pohl (ingénieur et père engagé): En ce qui concerne la température ambiante, les mesures confirment malheureusement les conditions subjectivement ressenties et décrites par les élèves, les pédagogues et les parents. Avec une température ambiante de 30°C, il n'est pas possible d'étudier de manière concentrée ni de contrôler les performances de manière représentative, ce qui va à l'encontre de l'objectif de l'école et du sens de son utilisation. Malheureusement, selon les personnes actives depuis longtemps dans l'école, les températures mesurées ne sont pas seulement un effet temporaire de courte durée, mais peuvent, selon la situation des vacances d'été, influencer de manière insoutenable le fonctionnement de l'école pendant deux mois et celui de la garderie pendant les vacances d'été.
Deux résultats sont très surprenants : Premièrement, le renouvellement de l'air est suffisamment bon pour que, même dans une salle de classe pleine, on ne détecte pas de concentration de CO2 significativement fatigante ou de concentration de COV (hydrocarbures volatils pour les "odeurs" familières) non hygiénique. Il en va de même pour l'humidité de l'air. Il en résulte que : Le système de ventilation aère suffisamment bien, il n'est pas nécessaire d'ouvrir les fenêtres en permanence - ce qui est une condition nécessaire pour un fonctionnement conforme au standard des maisons passives. La charge subjective n'est due qu'à la température élevée. Deuxièmement, l'aération matinale entraîne un refroidissement sensible, qui perd toutefois pratiquement immédiatement son effet lorsque la fenêtre est fermée au début de l'école. Il en résulte que : La période d'aération manuelle est trop courte pour que non seulement l'air ambiant, mais aussi le corps du bâtiment dans son ensemble, puissent être refroidis.

Réponse de Robert Pohl (ingénieur et père engagé): L'idéal serait de permettre une aération sensible avec l'air extérieur chaque fois que la température extérieure est inférieure à la température ambiante (entre 20 et 22°C) au printemps, en été et de plus en plus en automne. Il est préférable d'utiliser le système de ventilation existant afin d'éviter une aération transversale manuelle et limitée. Si du personnel est disponible, l'aération manuelle est possible immédiatement, mais ne doit pas avoir lieu pendant la présence d'élèves ou l'absence de personnel.

A condition que les spécifications soient claires et que la commande soit passée, l'optimisation du système de ventilation est également une solution prometteuse à court terme, qui, complétée par deux ou trois itérations sur deux ans, est également judicieuse à long terme.

Réponse de Robert Pohl (ingénieur et père engagé): Des mesures techniques et de construction permettent d'éviter définitivement et durablement le réchauffement du bâtiment. A condition que les moyens nécessaires soient disponibles et ne fassent pas défaut dans d'autres établissements publics confrontés à des problèmes similaires ou graves, il serait théoriquement possible de régler et de maintenir la température à un niveau de confort au moyen d'un refroidissement actif, par exemple en utilisant l'énergie produite par la centrale photovoltaïque récemment installée sur le toit et d'une puissance nominale de plus de 90 kW. L'ombrage par la végétation promet également d'être une solution à long terme. Cependant, ces deux mesures nécessitent non seulement un investissement important, mais aussi une maintenance, un entretien, une réparation et un dépannage réguliers et documentés. Compte tenu de l'évolution constante des conditions générales, telles que les exigences spéciales en matière d'aération en cas de pandémie ou de longues périodes de sécheresse, les responsabilités doivent être réparties entre plusieurs établissements, y compris au niveau du personnel. L'avantage serait que l'adaptation à d'autres établissements serait plus facile et plus ciblée que si chaque établissement développait ses propres structures en fonction de ses possibilités et de ses limites.

Réponse de Christiane Dubiel, directrice adjointe : Les parents me demandent souvent si une école moins surpeuplée ne pourrait pas atténuer la problématique de la chaleur dans les salles. Malheureusement, je dois toujours dire aux parents que je ne peux pas l'évaluer et que nous ne pouvons pas non plus le vérifier à court terme, car la prochaine première classe sera à nouveau composée de 5 classes.