La mise en ambiances thermiques et lumineuses des lieux d’enseignement universitaire

Abstract

De nombreuses études ont prouvé que les ambiances thermiques et lumineuses ont un effet significatif sur la performance de l'étudiant, en termes de niveaux d'attention, de compréhension et d'apprentissage. L’enquête que nous avons menée dans des salles de classe ventilées naturellement de la Faculté de Psychologie de Constantine avait pour but l’évaluation objective et subjective des ambiances thermiques et lumineuses des salles pendant les périodes de cours en hiver, au printemps et en saison chaude et a consisté à mesurer les quatre paramètres physiques de l'environnement thermique nécessaires au calcul des indices de Fanger (PMV, PPD): la température de l'air (Ta), la température globe (Tg), l'humidité relative (HR) et la vitesse de l'air (Va) ainsi que les deux facteurs personnelles qui sont l’impédance thermique du vestiaire Iclo et le métabolisme M. Les paramètres de l'environnement lumineux ont également été mesurés tels que les niveaux d'éclairement sur le plan de travail Ei et le tableau Ev. L'enquête subjective basée sur le questionnaire « longitudinal » a contenu des questions sur la perception de l'environnement thermique et lumineux, l'acceptabilité de l'environnement thermique et lumineux, la préférence thermique et le comportement adaptatif des usagers. Grâce aux données de ce questionnaire (1221 collectés), le vote de sensation thermique moyen actuel (AMV) et le pourcentage actuel d’insatisfaits (APD) vis à vis de l'environnement thermique ont été évalués et la température neutre Tn a été déterminée pour chaque saison. Ensuite, le vote moyen actuel AMV a été comparé au PMV calculé sur la base des paramètres physiques mesurés et aux prédictions du standard 55-2004 de ASHRAE. La perception de la luminosité a également été corrélée au niveau moyen de l’éclairement lumineux interne mesuré. De cette étude comparative, il ressort que les réponses subjectives des usagers des bâtiments ventilés naturellement vis-à-vis de leur environnement thermique et lumineux sont en inadéquation avec les mesures objectives et les préconisations des normes. Pour le confort thermique, cette étude a confirmé l’incapacité des indices issus de l’approche analytique (PMV et PPD) à représenter le confort thermique dans le contexte local. Quant à l’approche adaptative, elle a permis de déterminer les valeurs de la température neutre Tn qui a évolué à travers les saisons de 20.3°C en hiver à 23.44°C au mois de Mai. Enfin, une série de simulations numériques par les logiciels Ecotect Analysis 2011 et Daysim 3.0 a été réalisée pour estimer l'influence de l'orientation, de l’indice de vitrage et des matériaux verriers sur la consommation énergétique globale (chauffage, climatisation et éclairage) des bâtiments d'enseignement. Les résultats montrent que les orientations Nord et Ouest sont les plus défavorables pour une salle de cours à Constantine, que le type de vitrage a plus d’impact sur la consommation énergétique que l’indice de vitrage et que la transmission lumineuse de ce dernier est le facteur déterminant. Nous recommandons l’utilisation des vitrages à basse émissivité et la limitation de l’indice de vitrage Iv à 12% pour les salles orientées Nord et 10% pour les autres orientations.