Tout commence en mars 2021, au cœur de la tourmente Covid-19. Dans cette période troublée, les conférences ne se tiennent qu’en vidéo.
L’UCANSS, Union des Caisses Nationales de Sécurité Sociale et Green Soluce[i], cabinet de conseil spécialisé dans la performance énergétique et environnementale, organisent le Forum Impulsion. 3 jours d’événements et de rencontres se succèdent pour réfléchir à la transition énergétique des bâtiments publics. Un millier de participants y assistent.
La responsable et son adjoint au sein du Pôle Régional de Compétences Immobilières AURA de la CNAM, Perrine Thaller et Arnaud Gouilloud, saisissent la balle au bond, et initient une participation à une intervention sur les brasseurs d’air.
La CPAM de Haute-Savoie, sensibilisée par le Pôle Régional sur le sujet, décide ensuite de s’engager dans l’action. Ses représentants découvrent le potentiel des brasseurs d’air en termes de confort d’été et d’économies d’énergie.
Trois années plus tard, après beaucoup de travail, les résultats sont au rendez-vous : 36% d’économies d’énergie en base annuelle pour le site d’Annecy, et la première position au concours Cube 2023 pour les bureaux de plus de 5000 m² !
Cela ne s’arrête pas là : selon l’étude soumise au personnel de la CPAM, alors que seulement 30% des répondants trouvaient la température supportable dans les locaux pendant les mois d’été, le chiffre passe à 81% après la pose de brasseurs d’air !
Mise à jour juin 2024 : La CPAM de l’Isere (Grenoble 38) s’équipe à son tour de ventilateurs Exhale pour le confort de ses employés et de ses visiteurs.
Le concours CUBE, championnat des économies d’énergie : une belle vitrine
Le Concours Usages Bâtiment Efficace (CUBE) est un défi organisé chaque année par L’Institut Français pour la performance du bâtiment (IFPEB) pour stimuler les opérations d’économie d’énergie en France. Depuis 2013, 1416 bâtiments ont participé à ce concours reconnu et apprécié, soutenu par les pouvoirs publics, les collectivités territoriales et de très nombreuses entreprises engagées (Orange, BNP Paribas entre autres…).
Comme on le voit ci-dessous, la CPAM d’Annecy est en passe de remporter le concours en catégorie Bureaux >5000 m², sur la base des résultats à fin novembre 2023).
La CPAM Annecy : une forte amélioration des consommations énergétiques
La surface globale de ce site tertiaire, siège de la CPAM de Haute-Savoie est respectable, avec 9 352 m², et une occupation moyenne quotidienne de 400 collaborateurs.
Sorti de terre en 2003, le bâtiment est récent, ce qui rend encore plus appréciable l’économie mesurée de 430 MWh aux deux-tiers de l’année 2023.
Pour arriver en tête à fin novembre du concours CUBE dans sa catégorie, la CPAM 74 a agi sur plusieurs leviers techniques :
- Régulation et optimisation des températures de chauffage et de climatisation (20° en hiver, 26° en été)
- Extinction du chauffage dans les salles par défaut, allumage sur signalement de présence.
- Installation d’une GTB en 2022 permettant de piloter et maitriser les équipements.
- Installation de brasseurs d’air pour améliorer le confort estival tout en limitant les températures de consignes.
A cela sont venues s’ajouter différentes actions liées aux usages (sensibilisation, communication, challenge…).
Dans le cadre du concours CUBE, la CPAM 74 a également participé au concours « Baisse Ta Clim », davantage focalisé sur la sobriété estivale. Les résultats intermédiaires annoncent un gain de 29% d’économies globales.
Nous publions ci-dessous les économies d’énergie réalisées sur le site d’Annecy à fin novembre 2023. Lors de l’été 2023, les brasseurs d’air en sont à leur phase d’expérimentation ; leur contribution n’a donc pas encore d’impact significatif dans le résultat global CUBE.
Néanmoins, en raison des différentes actions engagées, et comme on le remarque sur la figure 3, les consommations d’électricité ont connu une baisse particulièrement notable.
Figure 2 : ensemble des consommations de la CPAM 74 (électricité et gaz)
Brasseurs d’air et confort estival : une stratégie multifactorielle
Pour l’équipement en brasseurs d’air de ses implantations en Haute-Savoie, la CPAM du département envisage deux modèles :
- Samarat, appareil tripales de type monobloc
- Exhale, appareil à effet vortex, dénué de pales
Les appareils sont disposés sur trois sites différents : Annecy, Annemasse et Cluses.
L’ensemble des brasseurs fait l’objet d’un travail attentif de dimensionnement et de calepinage. Ensuite, la pose s’appuie sur les retours d’expérience en matière de fixation notamment, pour obtenir à la fois efficacité et durabilité.
Les brasseurs d’air contribuent à la baisse des températures mesurées
Trois locaux climatisés d’Annecy sont instrumentés pendant l’été avec des sondes pour suivre l’évolution des températures : les bureaux 420(1), 420(2) et 419. Les deux premiers sont équipés d’Exhale, le troisième n’est pas équipé de ventilateurs de plafond.
Dans le cadre de l’analyse de la campagne de mesure, deux semaines font apparaître des résultats particulièrement éloquents, celle du 14 août et celle du 4 septembre :
Figure 6 : Analyse des températures et des heures d’inconfort
Il est mis en évidence que dans les deux bureaux équipés de brasseurs d’air, le taux d’inconfort[ii] (températures > 28°C) reste à 0%, alors que dans le local qui n’en bénéficie pas, le même taux atteint une valeur comprise entre 14 et 17%.
La conclusion de la campagne de mesures de températures menée par la CPAM 74 est la suivante.
« Pour le siège social d’Annecy où les brasseurs sont installés en complément du système de climatisation, les mesures ont mis en évidence que les brasseurs permettent une réduction des températures intérieures de 1 à 2°C par rapport à des bureaux sans brasseurs selon la période de la journée.
Les mesures ont également montré, pour un des bureaux concerné par l’expérimentation, que malgré les températures extérieures élevées constatées début septembre, le confort d’été a pu être atteint grâce aux brasseurs d’air et ce, même sans recours à la climatisation.
Pour les expérimentations sur les sites de Cluses et d’Annemasse, il apparait que les températures intérieures atteintes respectent les plages de confort admises en période de forte chaleur.
De manière générale, les mesures réalisées – corrélées avec les données d’humidité – montrent que les brasseurs d’air peuvent apporter une réelle plus-value pour le confort d’été afin de compléter le système de climatisation en place ou le système de rafraichissement (adiabatique ou thermodynamique) via les CTA.
Si l’on tient compte des plages de confort des diagrammes de Givoni, on constate que le confort d’été est atteint dans la majorité des cas ».
Ainsi, l’étude montre que la présence de brasseur d’air débouche sur une baisse des températures mesurées. Alors que le bénéfice des brasseurs d’air en termes de températures ressenties est bien connu, cette conclusion ouvre de nouveaux champs de recherche. En effet, dans la mesure où les locaux sont identiques au plan orientation et isolation, l’origine de cette performance mérite d’être identifiée. Par exemple, les taux de brassage élevés des brasseurs d’air permettent-ils de mieux utiliser l’inertie du plancher ? Ce point méritera certainement des analyses ultérieures.
Enquête auprès du personnel : les brasseurs d’air améliorent nettement le confort d’été
Lors de la phase de test de juin à octobre 2023, une enquête est effectuée auprès de 50 personnes sur trois sites : Annecy, Annemasse et Cluses, et montre la perception des brasseurs d’air par les équipes. Nous en présentons ci-dessous les principaux résultats.
Ressenti par rapport à la température pendant les périodes les plus chaudes (tous brasseurs)
1) Avant implantation
2) Depuis l’implantation
L’inconfort perçu sur les niveaux les plus inconfortables (1 et 2) passe de 70% à 20%. L’amélioration est donc très nette.
Trouvez-vous que les brasseurs d’air fonctionnent aussi bien quand les fenêtres sont ouvertes ?
De toute évidence, l’ouverture des fenêtres en été dégrade le service rendu par les brasseurs d’air.
Quel est votre ressenti sur le niveau acoustique des brasseurs d’air en vitesse maximale d’utilisation ?
Globalement, l’appareil Exhale apparaît confortable au plan auditif avec 76% de personnes qui le classent dans les 2 meilleures catégories.
En termes de sécurité des personnes, trouvez-vous que le brasseur Exhale amène un réel avantage par rapport à un brasseur d’air à pales classique. ?
71% des répondants considèrent que le ventilateur plafonnier Exhale est plus sûr.
L’enquête met donc en évidence les faits suivants :
- Les ventilateurs plafonniers amènent une réelle amélioration du confort estival,
- Sans surprise, l’ouverture des fenêtres fait obstacle à l’atteinte des objectifs de confort d’été,
- L’acoustique est très majoritairement validée par les personnels,
- L’appareil Exhale apporte une meilleure sécurité perçue.
Quelles bonnes pratiques déduire de l’opération menée par la CPAM 74 ?
Après une première analyse, La CPAM choisit d’équiper à 100% les locaux d’appareils sans pales Exhale Fans. Ces appareils sont retenus pour les raisons suivantes :
- Dans un contexte de faibles hauteurs sous plafond, le personnel apprécie leur aspect sécurisant (absence de risque de choc avec des pièces tournantes),
- ressenti de brassage d’air très homogène dans toute la pièce,
- acoustique bien perçue, y compris à grande vitesse,
- design et appréciation par une majorité de personnes.
Il faut enfin noter que même en hiver, le fonctionnement des brasseurs d’air en basse vitesse est apprécié par les équipes, dans la mesure où il contribue à une meilleure répartition de la chaleur grâce à la déstratification.
L’opération de la CPAM 74 montre tout d’abord une démarche d’expérimentation bien conduite, dans laquelle l’implantation des brasseurs d’air plafonniers est travaillée de façon rigoureuse.
La campagne de mesure de températures qui lui succède permet d’objectiver les résultats, renforcée ensuite par une enquête sur le ressenti des occupants.
Enfin, les consommations d’électricité estivales marquent un très fort recul, lié à de meilleures pratiques en matière de température de consigne.
Ainsi, cette opération constitue un exemple à suivre pour les projets comparables d’amélioration du fonctionnement estival des bâtiments existants.