Actualité de l'Equipe projet de recherche BPE : Bâtiments Performants dans leur Environnement
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Ventilation et qualité de l'air : les Enjeux de société
Dans les bâtiments à haute efficacité énergétique, la ventilation a un impact important sur le bilan thermique et sur les besoins en énergie qui y sont associés. Par conséquent, l'amélioration de la ventilation offre un grand potentiel de réduction des consommations.
La ventilation des bâtiments joue également un autre rôle important en ce qui concerne la qualité de l'air intérieur (QAI), qui est un facteur majeur affectant la santé publique. En effet, l'air intérieur est généralement plus contaminé que l'air extérieur, et les personnes passent 60 à 90 % de leur vie dans des environnements intérieurs (maisons, bureaux, écoles, etc.). Selon l'Organisation mondiale de la santé, 99 000 décès étaient attribuables à la pollution de l'air intérieur en 2012 en Europe. En France, le nombre de décès prématurés dus aux 6 principaux polluants intérieurs est estimé à 20 000, et le coût de cette pollution pour la collectivité est estimé à 19 milliards d'euros par an.
La crise du Covid-19 met également en évidence le rôle crucial de la ventilation des bâtiments pour prévenir la transmission des virus dans les bâtiments publics et privés. L'Agence américaine de protection de l'environnement a identifié la QAI comme l'un des cinq principaux risques environnementaux pour le monde occidental.
Conscients de ces enjeux et forts de leur compétences en transferts d’air dans le bâtiment, les experts et chercheurs du Cerema, notamment de l’équipe de recherche Bâtiments Performants dans leur Environnement (BPE) s’engagent sur ces sujets depuis de nombreuses années dans les réglementations, les projets de recherche et les actions avec les différents acteurs au niveau national et international.
De l’autre côté de la planète, la Nouvelle-Zélande présente un retard relatif par rapport à l'Europe et aux États-Unis en ce qui concerne la recherche, l'information du public, les programmes politiques sur la qualité de l'air intérieur [Phipps and Taptiklis, 2017]. La mauvaise qualité de l'air dans de nombreux logements néo-zélandais est identifiée comme à l'origine de problèmes de santé aigus et chroniques importants. La Nouvelle-Zélande est malheureusement en tête des pays développés pour certaines statistiques :
- deuxième taux le plus élevé d'asthme - l'asthme touche un enfant sur quatre et coûte 4 millions de dollars par an -,
- l'un des pires taux de rhumatisme articulaire aigu, qui peut être le résultat d'infections de la gorge à streptocoques,
- le taux le plus élevé de surmortalité hivernale de l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE),
- un taux très élevé de bronchopneumopathie chronique obstructive avec une apparition à un âge moyen de 55 ans pour les Māori et de 65 ans pour les Pākehā*,
*Pākehā est le terme Māori pour désigner les Néo-zélandais d’ascendance européenne.
origine de la coopération entre la France et la Nouvelle-Zélande
Face à ces enjeux, une coopération scientifique entre la France et la Nouvelle-Zélande s’est amorcée il y a quelques années, sous l’impulsion de Dr Mikael Boulic et Pr Robyn Phipps alors à l’Université de Massey, avec la venue de Dr Corinne Mandin (CSTB) venue témoigner des avancées en Europe et notamment en France avec l’Observatoire de la qualité de l’air intérieur.
Dr Gaëlle Guyot (Cerema) travaillait également avec Dr Manfred Plagmann (BRANZ - Centre de recherche national sur le bâtiment), tous deux représentant leur pays respectif au sein du comité de pilotage de l’AIVC – Air Infiltration and Ventilation Center, annexe permanente n°5 du programme Energy in Buildings and Communities de l’Agence Internationale de l’Energie (IEA EBC). Ils coopéraient également au sein des projets de ce programme Annex 68 “Indoor Air Quality Design and Control in Low Energy Residential Buildings” (2016-2020) et du projet en cours Annex 86 “Energy Efficient Indoor Air Quality Management in Residential Buildings”.
En 2022, c’est dans un contexte de création du centre de recherche néo-zélandais sur la qualité de l’air intérieur (IAQRC), incluant des experts de BRANZ, de GNS Science, de Massey University, de NIWA, de l’University of Otago, de la Victoria University of Wellington, et de l’University of Canterbury que Pr Robyn Phipps, la directrice de la faculté du Design et de l’Architecture de l’Université de Victoria à Wellington (VUW), a invité Dr Gaëlle Guyot pour une coopération scientifique sur le sujet de la ventilation et de la qualité d’air dans les bâtiments.
Cette nouvelle coopération en Nouvelle-Zélande pendant trois mois (de septembre à décembre 2022) à permis de partager les connaissances scientifiques, les développements techniques, normatifs et réglementaires et les retours d’expérience de mobilisation des acteurs afin d'améliorer les performances de la ventilation pour le développement de bâtiments sains, résilients face au dérèglement climatique et sobres en ressources.
Déroulement et actions
Ces mois de coopération ont permis des échanges intenses avec tous les membres du centre de recherche, et plus particulièrement Dr Manfred Plagmann and Dr Yu Wang (BRANZ), Dr Mikaël Boulic, Bastien Sallaber et Pr Chris Cunningham (Univ. Massey) et Pr Robyn Phipps (VUW) sur la QAI (NZ IAQRC) sur des sujets cruciaux comme :
La perméabilité à l’air des bâtiments : Suivi de l'introduction de l'exigence d'une mesure dans la réglementation thermique française en 2012. Accompagnement de la transformation du marché de la mesure (formation, mise en place d'un référentiel de formation et de qualification). Mise en place d'une base de données des mesures de perméabilité à l'air.- Inspection et réception des systèmes de ventilation : Analyse des dysfonctionnements lors des campagnes de mesures en Europe, étude de la précision des mesures de pression et de débit, développement de protocoles d'inspection des systèmes de ventilation (contrôles visuels, mesures) et analyse des pratiques et expériences en Europe.
- Développement d'approches basées sur la performance pour la ventilation résidentielle et la ventilation intelligente : La France expérimente depuis plus de 30 ans des approches basées sur la performance pour la ventilation hygroréglable, qui doivent passer par une procédure d’avis technique, afin de prouver leur performance en matière de QAI au stade de la conception.
- La place des populations vulnérables dans les dispositifs nationaux de prévention de la QAI, notamment les populations maoris en Nouvelle-Zélande
- La mobilisation des acteurs de l’éducation nationale pour la prévention de maladies transmises via l’air comme la Covid 19
- Le développement de techniques sobres pour la ventilation solaire des bâtiments développée en Nouvelle-Zélande
- La performance de la ventilation par ouverture des fenêtres dans des climats typiques de la France et de la Nouvelle-Zélande, et d’autres climats plus humides d’Océanie
Ces trois mois ont été également l’occasion de participer à la conférence internationale "Bio based Urban economy" pour y présenter des projets nationaux et internationaux portés par le Cerema, comme l’Annex 86 et Performance 2, communiquer auprès du grand public lors du premier international Ventilation Day (Diffusion via BRANZ en Nouvelle-Zélande sur LinkedIn), et de participer à la rédaction de deux articles sur la ventilation solaire pour des revues à comité de lecture.
Durant cette mission, Gaëlle Guyot avait également le rôle d’ambassadrice de la Solar Academy International Graduate School de l’Université Savoie Mont Blanc en Nouvelle-Zélande pour la faire connaître auprès des étudiants et des partenaires institutionnels.
Débouchés à court et moyen terme
Cette mission de trois mois a déjà débouché sur plusieurs montages de projets comme le montage de deux projets académiques et industriels, le montage d'une thèse en co-encadrement, le montage d'un partenariat de long terme entre l’Université Savoie Mont Blanc et l'Université de Victoria de Wellington dans le cadre de la Solar Academy International Graduate School et également le montage d’un projet européen pour l’appel à projet Horizon Europe Marie Curie MSCA-Staff exchanges.
Elle a également permis de nouvelles actions déjà en cours comme le co-encadrement de 2 stagiaires de l’ENTPE accueillies sur les campus de Wellington et d’Auckland en ce printemps 2023, avec deux articles de conférences à la clé.
Soutiens : Le projet de coopération a été sélectionné par l'Ambassade de France – Programme French Related Projects et soutenu (prise en charge du billet d’avion) par la Solar Academy International Graduate School (Université Savoie Mont Blanc).
Cette coopération scientifique est une vraie réussite pour le rayonnement international de la recherche française, du Cerema et de l’Université Savoie Mont Blanc, notamment avec le montage de nouveaux partenariats académiques et industriels, et les publications imminentes dans deux revues internationales à comité de lecture et d’un rapport technique pour l’AIVC sur la ventilation intelligente dans le monde.