Lumière naturelle dans les écoles de demain : confort, performance et économie

C’est un vent de changement qui souffle depuis quelques mois dans le monde de l’éducation. Dans la foulée du projet LAB-école¹ qui vise à rassembler une expertise multidisciplinaire pour concevoir l’environnement des écoles de demain, le ministère de l’Éducation et de l’Enseignement supérieur du Québec a attribué une subvention de 2,54 millions de dollars à l’École d’architecture de l’Université Laval afin de soutenir l’innovation en architecture scolaire.

Ce financement rendra possible l’élaboration d’une plateforme québécoise d’expertise en architecture scolaire qui mettra en libre accès des outils d’aide à la décision permettant de cibler des interventions susceptibles de soutenir la réussite éducative avant, pendant et après le processus de rénovation et d’agrandissement des écoles². Parmi les aspects qui seront couverts par le projet de recherche, mentionnons la dimension des ambiances physiques. Ce volet de l’étude considérera les impératifs de bien-être, de confort et de performance énergétique tout en intégrant le comportement des usagers. Présumer que l’intégration de la lumière naturelle sera l’un des thèmes abordés, cela va de soi, d’autant plus que plusieurs projets de recherche en ont déjà démontré les bénéfices en milieu scolaire.

Quelques exemples

Au Danemark, le Groupe VELUX a mené des recherches dans le cadre du projet de rénovation de l’école Endrup située à Fredensborg³. L’installation de fenêtres de toit dans toutes les salles de classe de cette école maternelle a permis d’augmenter significativement la quantité de lumière admise dans les salles de classe. Concrètement, le facteur de lumière du jour⁴ des salles de classe est passé de 1,1 % à 5,7 %, ce qui s’est traduit par une réduction de 55 % de l’utilisation de l’éclairage artificiel au sein des espaces rénovés entre janvier et juin 2015 et, donc, par une réduction appréciable de la consommation énergétique.

En France, une étude menée conjointement par l’Université Pierre-et-Marie-Curie et l’Institut national de la santé et de la recherche médicale a démontré que la quantité de surface des vitrages formant les fenêtres d’une salle de classe avait un impact direct sur les performances des élèves. Les chercheurs ont observé que les élèves travaillant dans des salles dotées de plus grandes fenêtres obtenaient des résultats 15 % supérieurs aux tests de mathématiques et de logique. De l’avis des chercheurs, ces résultats s’expliquent par le fait que l’abondance de la lumière naturelle et la qualité spatiale supérieure des espaces contribuent à réduire le sentiment de confinement des élèves.

Dans le même ordre d’idées, une étude réalisée pour le compte de la Commission de l’énergie de Californie⁵ a démontré une augmentation de 21 % du rythme d’apprentissage des élèves occupant des classes admettant abondamment de la lumière naturelle en comparaison avec ceux logés dans des locaux intégrant moins cette dernière.

Place aux professionnels

Qu’on le veuille ou non, la lumière naturelle influence nos comportements, régit nos processus physiologiques, nos performances et notre humeur, en plus de jouer un rôle important dans notre productivité au quotidien et notre apprentissage. Afin de tirer profit de tous les bénéfices qui lui sont associés, il est grand temps de confier aux architectes des mandats leur permettant d’exprimer leurs talent, savoir-faire et sensibilité en termes d’intégration de la lumière naturelle en milieu scolaire.

Par François Cantin, M. Sc. Arch.
L’auteur est chargé de projet chez Coarchitecture, spécialiste des stratégies d’occupation et du confort de l’occupant au sein des environnements de travail, formateur pour le Centre de formation en développement durable de l’Université Laval ainsi que bénévole pour le Conseil du bâtiment durable - Québec (CBDCa-Qc).

[1] https://www.lab-ecole.com
[2] https://www.faaad.ulaval.ca/actualites/schola-plateforme-dexpertise-architecture-scolaire.html
[3] http://www.velux.ca/fr/professional/case-studies/cases/endrup-school-fredensborg-denmark
[4] Le facteur de lumière du jour (FLJ) est défini par le rapport, exprimé en pourcentage, entre l’éclairement horizontal intérieur au niveau du plan de travail et l’éclairement sur un plan horizontal extérieur simultané sous un ciel couvert de distribution standard (CIE, 1955). Un FLJ compris entre 5 % et 10 % indique généralement que l’espace intérieur est substantiellement éclairé par la lumière du jour, ce qui se traduit généralement par une autonomie en éclairage.
[5] Boulder School Installs Daylighting Device. The Daily Journal, McGraw-Hill Construction. http://colorado.construction.com/ddj/archive/2009/090518_ddj4.as