Implantation et positionnement dans l’espace

Sommaire

Enjeux

Les parois horizontales des bâtiments, en premier lieu les toitures (dalles hautes, toitures avec charpentes), ont des fonctionnalités architecturales diverses :

• fonctionnalités structurelles ;
• fonctionnalités de clôture de l’espace ;
• fonctionnalité de protection de l’intérieur du bâtiment : étanchéité à l’air, étanchéité à l’eau, protection thermique par rapport au froid, à la chaleur, à l’ensoleillement, au vent, protection acoustique par rapport à l’extérieur, etc.
• éventuellement fonctionnalités productives (récupération d’énergie, d’eau, production végétale) ou d’usage (équipements techniques, usages fonctionnels spécifiques ou récréatifs, etc.

En revanche, les surfaces horizontales hautes des pièces des bâtiments, aussi bien les toitures ainsi que les dalles hautes des niveaux intermédiaires, pour les bâtiments à partir du R+1, doivent également être conçues et dimensionnées pour assurer, en outre, des fonctionnalités autres qui sont principalement relatives au traitement des ambiances sensorielles de ces espaces.

Ainsi, quelles que soient les typologies des bâtiments (logements, bâtiments scolaires, bâtiments de bureaux, etc.) les plafonds devront intégrer, outre des dispositifs structurels (poutres, etc.) :

• des systèmes d’éclairage artificiel des espaces, sauf, bien évidemment, si l’éclairage est inexistant, ce qui peut arriver dans le cas de bâtiments à usage diurne, ou encore si l’éclairage est apporté par des dispositifs en appliques ou par des lampes sur prises ;
• des dispositifs d’absorption acoustique pour traiter la réverbération sonore. Ces dispositifs sont particulièrement contraignants dans le secteur tertiaire lorsque de fortes absorptions sont demandées (temps de réverbération faible à obtenir), par exemple pour des salles de classe, des réfectoires, des salles de réunion, des salles de spectacle (…). Dans ce cas, des surfaces absorbantes importantes sont à mettre en Å“uvre et elles peuvent représenter la surface totale de la salle. Là encore, la contrainte peut être minimisée par l’utilisation de panneaux absorbant verticaux sur les parois internes, murs et cloisons ;
• parfois aussi, dans les climats tempérés, des émetteurs de chaleur de type panneaux rayonnants plafonniers (voir coupe et photo ci-après) ;
• parfois aussi des systèmes de détection incendie et tout autre équipement plafonnier de type vidéo projecteur, rails de fixation, etc.

Il en résulte que la conception et le dimensionnement des brasseurs d’air plafonniers doit faire l’objet d’un calepinage rigoureux qui doit tenir compte en même temps :

• des fonctionnalités multiples susmentionnées ;
• d’un positionnement adapté des brasseurs d’air par rapport aux usagers ;
• d’une répartition a priori homogène dans la pièce ;
• d’exigences esthétiques.

Cela veut donc dire, concrètement, que, sous l’autorité de l’architecte du projet et en lien avec les ingénieurs en charge de la co-conception des ambiances (acousticien, ingénieurs fluides, ingénieur qualité environnementale,…) ainsi que de la structure (ingénieur structure), un travail de co- conception doit être effectué en phase d’études avant d’être amendé puis validé par une synthèse avec les entreprises des corps d’état concernés, en phase chantier.

Recommandations générales

La conception générale du calepinage des brasseurs d’air, quelle que soit la typologie de local concernée, obéit aux recommandations générales suivantes dans les trois dimensions :

• les brasseurs d’air plafonniers sont implantés à une distance du plafond (hauteur libre) correspondant aux recommandations du fabricant. Cette hauteur libre doit permettre aux pales de bénéficier d’un espace permettant une aspiration efficace de l’air au-dessus du plan de rotation, c’est- à-dire un écoulement avec de faibles pertes de charge et sans turbulences et donc un soufflage descendant important. Cette hauteur libre est généralement de 30 cm pour les brasseurs d’air de faible ou moyen diamètre (moins de 1,60 m). Elle est plus importante pour les modèles de grands et, a fortiori, de très grands diamètres. Cette hauteur libre est d’autant plus importante que le brasseur tourne à une vitesse élevée. Certains modèles de brasseur d’air permettent un fonctionnement satisfaisant avec une hauteur libre de 20 cm et ils sont alors particulièrement bien adaptés au espaces ayant 2,50 m de hauteur sous plafond ;
• les BAP sont implantés verticalement à une hauteur telle qu’ils ne présentent pas de risque de blessure pour les occupants qui, par exemple, lèveraient les bras ce qui correspond en général à un plan de rotation à plus de 2,30 m du sol fini. Ces valeurs sont strictement demandées, notamment dans les ERP ;
• il est préférable que cette implantation soit située au dessus de la zone d’implantation des luminaires ou suffisamment loin de ces luminaires (distance de plus de 4 fois la différence de hauteur) afin que le passage des pales devant l’éclairage ne génère pas d’effet stroboscopique pour l’occupant ;
• les BAP sont fixés durablement au plafond ou à la toiture, dalle haute ou charpente (voir fiche spécifique sur le sujet) afin de ne pas représenter de risque de chute ;
• les brasseurs d’air sont équi-répartis dans la zone de séjour ou de passage de l’espace concernée. Il n’y a, bien sûr, pas lieu de mettre de brasseurs d’air au-dessus des placards, zones de stockage et autres zones « mortes ». Cette équi-répartition permet une vitesse d’air homogène sur la zone (règles de dimensionnement abordées dans une autre fiche). On respectera également une équi-distance entre plusieurs brasseurs d’air et entre les brasseurs d’air de la périphérie de la pièce et les parois verticales ;

Cas des petits espaces nécessitant un seul brasseur d’air

Ce cas concerne les bureaux individuels, les chambres des logements, les petites chambres d’hôtel, les chambres d’hôpital, les petits séjours.

Dans ce cas, on pourra choisir de positionner le brasseur d’air soit au centre de la pièce, soit au-dessus de la zone d’installation privilégiée de l’occupant : au-dessus du lit, au-dessus du bureau, au-dessus de la table de la salle à manger. Dans ce dernier cas alors, le changement du positionnement du mobilier impactera le confort de l’occupant.

Bien souvent, dans le cas de ces petits espaces, et en particulier en résidentiel, il sera opportun d’utiliser des brasseurs d’air avec éclairage incorporé, qui sont aujourd’hui proposés par de nombreuses marques, notamment pour les modèles à courant continu.

Cas des grands espaces à occupation répartie nécessitant un ensemble de brasseurs d’air

Dans les cas généraux, ces espaces sont à plus forte densité d’occupation avec des plafonds disposant de faux-plafonds suspendus, habituellement en dalles de dimensions standardisées de 60 x 60 cm.

Pour rappel, 3 fonctions de traitement d’ambiance doivent être mises en œuvre ; elles sont complémentaires et ont des interférences à traiter.

Parmi les interférences dominantes, on peut citer…		Solutions
L’EFFET STROBOSCOPIQUE	Phénomène stroboscopique inconfortable des pales des brasseurs d’air qui seraient dans le champ d’un éclairage situé au-dessus	À annuler par un calepinage adapté
L’ABSORPTION ACOUSTIQUE	L’absorption du bruit des moteurs des brasseurs d’air plafonniers	À favoriser par un calepinage adapté

L’exemple d’une salle de classe

On donne ci-contre un exemple d’implantation et de choix différentié de dalles de faux-plafond pour un espace de salle de classe fonctionnant en ventilation naturelle, avec le complément de ventilation artificielle par des BAP.

Exemple d’une salle de classe d’environ 50 m² (environ 7 m x 7 m) :

Calepinage des dalles 60 cm x 60 cm