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Santé

L’aération, enjeu majeur de la rentrée scolaire

4 Mins read

La rentrée scolaire approche, et les taux d’incidence de COVID-19 restent élevés dans une grande partie de l’hexagone. Si certaines communes ont pris l’initiative d’installer des capteurs de CO2 dans les écoles pour mesurer la qualité de l’air et inciter les enseignants à aérer, le sujet reste assez peu abordé au niveau politique. Pourtant, les données montrent que l’aération peut diviser jusqu’à 3,5 fois le risque de contamination par aérosols.

Notre simulation se base sur les travaux de l’Université du Colorado. Le chercheur Jose-Luis Jimenez a créé un simulateur qui permet d’estimer la probabilité d’être contaminé par aérosols en fonction de différents paramètres. Dans cet article, nous revenons sur nos estimations pour la rentrée scolaire, ainsi que sur les hypothèses sous-jacentes. La feuille de calcul complète est également mise à disposition en fin d’article.

Jusqu’à 3,5 fois moins de contamination par aérosols avec une bonne aération

Nous avons paramétré la simulation séparément pour les écoles primaires et les écoles maternelles, pour 3 niveaux différents d’aération. Sans possibilité de mesurer nous-mêmes, nous avons repris les niveaux d’aérations cités dans cette étude de l’université polytechnique de Hong Kong, puisque celle-ci traite également d’une salle de classe.

3 niveaux d’aération sont donc considérés :

  1. Sans Aucune Aération (0.12 ACH – “Air Change per Hour”) est le niveau d’aération le plus faible : fenêtres fermées, ventilation désactivée
  2. Avec les Fenêtres Ouvertes et de la ventilation (7.92 ACH) est le niveau d’aération le plus élevé : fenêtres intégralement ouvertes, climatisation et ventilation activée
  3. Avec une aération régulière est un scénario intermédiaire, qui nous avons fixé à mi-chemin des deux scénarios extrêmes, c’est à dire à 4.52 ACH.

2 niveaux scolaires sont considérés :

  1. L’école maternelle, où les enfants sont âgés de 3 à 6 ans, et où le port du masque n’est pas obligatoire pour les élèves.
  2. L’école primaire, où les enfants sont âges de 6 à 11 ans, et où le port du masque est obligatoire pour tous en classe.

Enfin, on considère que les élèves suivent en moyenne 25 cours d’une heure dans la semaine, dans une salle de 9,6 mètres de long sur 8,4 mètres de large, soit 20% plus grande que les normes minimales en vigueur en France.

Le graphique suivant représente la probabilité d’être contaminé par aérosols lorsque l’on participe à un cours la semaine de la rentrée dans ces 3 scénarios d’aération. On y voit que :

  • la probabilité de contamination par aérosols est supérieure en maternelle par rapport à la primaire, le port du masque étant un paramètre important de l’équation
  • la probabilité de contamination par aérosols diminue de plus de moitié dans le scénario “Avec aération régulière”. Elle est divisée par 3,5 dans le scénario “Avec les fenêtres ouvertes et de la ventilation”
Figure 1

En considérant une moyenne de 25 élèves par classe, on parvient ainsi à estimer le nombre de contaminations générées par aérosols, lorsqu’un individu est positif :

Figure 2

Plusieurs précisions doivent être apportées.

  • Ces graphiques ne considèrent que les contaminations par aérosols en classe. Ils excluent donc d’une part, les contaminations par émissions de gouttelettes et, d’autre part, les contaminations en dehors de la salle de classe (récréation par exemple).
  • Le modèle physique utilisé considère une distanciation sociale de 2 mètres entre les participants, ce qui n’est en pratique pas le cas dans les salles de classes françaises.
  • Nous avons choisi de considérer une semaine complète de cours pour les calculs, afin de rendre les résultats plus parlants pour tous (les chiffres à l’échelle de la journée étant très petits). L’inconvénient est qu’en une semaine la situation peut évoluer très fortement : le premier élève infecté peut être devenu non contagieux ou, au contraire, un 2ème élève peut se faire contaminer en dehors des cours et ainsi augmenter la charge virale dans l’air en classe.

Au vu de l’ensemble de ces hypothèses, les chiffres fournis sont donc très vraisemblablement des minimums, qu’il convient par ailleurs de considérer davantage comme des ordres de grandeurs que des prédictions fines.

Au moins 665 cas évitables en primaire et maternelle dès la première semaine de cours

Nous avons ensuite estimé l’impact de l’aération sur l’ensemble des classes de primaire et de maternelle, lors de la rentrée de septembre 2021.

Figure 3

Ces chiffres sont basés sur les statistiques du ministère de l’éducation nationale et sur le taux d’incidence moyen français fourni par CovidTracker, selon le raisonnement suivant :

  • Il y a 4 240 300 élèves en primaire et 2 463 450 en maternelle (statistiques rentrée 2019 – dernières disponibles)
  • Le taux d’incidence étant de 192 / 100 000 habitants sur une semaine (au 31 août), on peut ainsi estimer qu’environ 4 730 élèves de maternelle seront infectés par voie aérienne à la rentrée, et 8 141 élèves de primaire.
  • Si l’on considère que seule une partie des cas sont détectés (les autres étant asymptomatiques et/ou non testés), on peut également estimer qu’une partie des élèves contaminés sont symptomatiques et s’isolent au lieu d’aller à l’école à la rentrée. Nous supposons que ces effets se compensent et qu’ils n’impactent donc au cumul les chiffres qu’à la marge.
  • Comme il s’agit d’une petite fraction du total des élèves, suppose qu’ils sont répartis dans l’ensemble des classes (soit 1 élève contaminé par classe)

À nouveau, il est important de préciser que ces estimations ne concernent que la transmission par aérosols, et constituent un minimum au vu des hypothèses considérées. Le nombre de contaminations réels sera nécessairement supérieur.

Accéder au détails des hypothèses et calculs

Le simulateur, son paramétrage ainsi que le détail de l’ensemble des hypothèses de calcul sont disponibles en accès libre via le lien ci-dessous.

Nous vous recommandons également cette très bonne vidéo pédagogique de Science Étonnante sur les aérosols et l’aération dans les écoles.



Un retour sur la simulation ou une idée d’amélioration ? N’hésitez pas à nous contacter.

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