Calepinage des brasseurs d’air : cultivons nos bonnes pratiques

L’Université de Berkeley en Californie : une source de savoir de premier plan

Avec un taux d’équipement en brasseurs d’air de plus de 65% des logements aux Etats-Unis d’Amérique[i] contre à peine 5% en France métropolitaine[ii] et près de 30% dans les départements tropicaux de la France d’Outre-Mer[iii], la nation aux 50 Etats dispose d’une avance considérable.

Ainsi, le Centre pour l’Environnement Bâti de Berkeley a publié dès 2020, un Guide de Conception des Ventilateurs de Plafond[iv], très apprécié par les professionnels.

Celui-ci donne ou rappelle un ensemble d’informations et de concepts utiles :

• Notion de « Cellules »
• Facteur de Couverture de la Cellule (FCC)
• Facteur de Forme de la Cellule (FF)
• Distances pales-murs
• Effet stroboscopique avec les points lumineux

Le CBE a même publié un outil visant à faciliter les calepinages, mais celui-ci n’est malheureusement pas opérationnel[v].

B-Air, Brasse 1, Brise : améliorer les pratiques

Face au développement des brasseurs d’air sur le territoire national, différents acteurs, avec le soutien de fonds publics, ont enrichi et précisé le savoir dans le domaine des ventilateurs de plafond :

• B-AIR[6] dans le cadre d’Ombree, programme financé par le dispositif des CEE, avec EDF SEI comme financeur / obligé financeur et le portage de l’AQC (Agence Qualité Construction)
• Brise[7], à nouveau dans le cadre d’Ombree, avec le soutien de l’ADEME et de nouveau le pilotage de l’AQC
• Brasse 1[8], programme de recherche lauréat de l’appel à projets de recherche « Bâtiments responsables 2020 » financé par l’ADEME et le bureau d’études Surya Consultants.

Brise a produit un outil de pré-calepinage sous forme de tableur, qui tient compte des travaux de B-AIR et de Brasse 1, qui est disponible dans la partie de ressources du guide[9].

Figure 1 : Visuel de l’outil de pré-calepinage de Brise

Son objectif est présenté par ses concepteurs comme visant à aider dans la tâche de préconception.

L’article ci-dessous vise à permettre aux concepteurs et installateurs d’aller plus loin, et de disposer de l’ensemble des clés d’un calepinage réussi.

La « Cellule », ou comment diviser une pièce en sous-volumes

La question de la cellule se pose dès lors que l’on doit calepiner une pièce d’une certaine taille, qui nécessite plus d’un brasseur d’air : c’est le cas des bureaux paysagers, des salles de classe, des grands salons…

Dans ce cas, le volume va être divisé en différentes cellules, avec une règle simple : il ne doit y avoir qu’un brasseur par cellule et la cellule doit être le mieux possible couverte par le brasseur.

La cellule n’est pas nécessairement matérialisée par une cloison : c’est un outil de conception.

La zone d’influence des brasseurs

Selon le type de brasseurs, différents schémas se présentent.

Pour les brasseurs à pales, la zone d’influence ressemble à un cône, voire à un cylindre à la verticale des pales. La partie qui se trouve en dehors de la zone d’influence directe est appelée zone de recirculation.

Le brasseur d’air Exhale se distingue par une diffusion plus homogène de l’air dans la pièce. Là où un brasseur à pales crée généralement des vitesses plus marquées dans certaines zones, Exhale produit un flux plus réparti, plus doux et moins directionnel

Hauteur des pales par rapport au sol : quelles règles ?

Les choses sont assez claires : pour être vendu au sein de l’UE, un ventilateur de plafond doit mentionner dans sa notice que la distance entre le sol et les pales doit être de 2,30 m au minimum. Un non-respect de cette exigence peut exposer le prescripteur ou l’installateur à une mise en cause en cas d’accident.

Un article de notre blog[10] est entièrement consacré à ce sujet.

Ce point étant précisé, à quelle distance maximale placer un brasseur par rapport au sol ?

La littérature française et internationale ne comporte rien de précis pour cela. Nos retours d’expérience nous amènent à considérer que pour une fonction de confort d’été, le diamètre du brasseur doit être supérieur à 1/3 de la hauteur sous plafond. Ainsi, un brasseur d’air de diamètre 1,32 m ne devra pas être installé sur un plafond de plus de 3,96 m, sauf à le rapprocher du sol avec des tiges.

Proximité pales-plafond : quel impact sur la vitesse d’air ?

Pour les brasseurs d’air à pales, l’effet d’une faible distance entre les pales et le plafond sur la vitesse d’air reste encore discuté. Il est généralement admis qu’un positionnement très proche du plafond peut réduire la vitesse d’air générée par l’appareil, mais l’ampleur réelle de cette réduction n’est pas encore pleinement établie.

Dans les locaux destinés à des activités légères et sédentaires, tels que les bureaux, logements, salles de classe ou locaux de soins, la vitesse d’air recherchée au regard de la norme NF EN ISO 7730 se situe autour de 0,8 m/s.

Des mesures ont été réalisées dans une pièce de 11 m², avec une hauteur sous plafond de 2,70 m, équipée d’un brasseur d’air monobloc Samarat. Dans cette configuration, les pales sont situées à 16 cm du plafond. La vitesse moyenne mesurée sur l’ensemble de la pièce atteint 0,91 m/s, et 1,22 m/s sous le brasseur. Ces résultats répondent donc pleinement aux objectifs de confort visés par la norme NF EN ISO 7730.

Un autre élément mérite également d’être pris en compte. Aux États-Unis, le label Energy Star évalue l’efficacité énergétique des appareils électriques, dont les ventilateurs de plafond.

Nous avons recensé 53 appareils qualifiés d’« affleurants », c’est-à-dire présentant une distance pales-plafond inférieure ou égale à 25 cm[11], avec un diamètre de 1,32 m. Tous bénéficient du niveau le plus élevé du label, « Most Efficient ». Or, l’efficacité énergétique est calculée à partir du ratio entre le débit d’air produit et la consommation électrique.

Ces éléments montrent que les brasseurs d’air affleurants, malgré la proximité de leurs pales avec le plafond, peuvent parfaitement trouver leur place dans la palette des solutions mobilisables, dès lors que leurs performances sont validées.

Vitesse d’air et effet de rafraîchissement

L’Effet de Rafraîchissement (ER), issu des travaux de l’ASHRAE[12], permet de mettre en relation le gain de température ressentie en présence de vitesse d’air.

Le schéma ci-dessous, issu des travaux de Brasse 1, montre l’impact de la vitesse d’air dès 0,2 m/s, pour une personne de taille et de poids standard (1,74 m, 74 kg) effectuant en position assise une activité de classement avec une tenue estivale (hygrométrie courante à 50%) :

Dans le rapport Brasse 1, les conditions de base ont été légèrement amendées par rapport à ce diagramme. La température considérée a été fixée à 28°C, avec 60% d’humidité relative (au lieu de 50%). L’activité devient de la saisie informatique, qui mobilise légèrement moins d’énergie que du classement.

Brasse 1 a également proposé une formule de relation entre vitesse et effet de rafraîchissement[13], permettant une bonne approximation de la formule ASHRAE :

ER = 1,53 ln (vitesse d’air​) + 3,444 

Le diagramme ci-dessous présente la résultante de cette formule. Il montre que pour 28°C, le gain de température ressentie à 0,8 m/s est de 3,1°C.

Les vitesses d’air spécifiques aux différents appareils se trouvent dans l’espace pro du site (outils pour BE par produit / choix du produit / mesures de vitesse d’air).

Diamètre des appareils : comment choisir ?

Aujourd’hui, l’essentiel de l’offre concerne des appareils de Ø (diamètre) 1,32 m, sachant que l’on trouve de nombreuses tailles.

Pour les pièces de moins de 10 m², des appareils plus petits seront généralement plus adaptés ; pour des locaux de taille supérieure à 15 m², des brasseurs plus larges (Ø 1,52 m par exemple) pourront souvent mieux tirer parti des volumes à brasser.

Pour mémoire, l’offre d’appareils de diamètres strictement supérieurs à Ø 1,52 m est assez étroite.

Pour les grandes pièces de type courant (bureaux, salons, salles de classe), avec des hauteurs sous plafond inférieures à 3,50 m, les diamètres des appareils vont essentiellement se concentrer sur les gammes de Ø 1,32 et Ø 1,52.

Les appareils de Ø 1,52 m comportent des avantages et des inconvénients :

• Ils amènent la même vitesse d’air que les brasseurs de Ø 1,32 m, tout en tournant moins vite. Cela se traduit généralement par un fonctionnement plus silencieux et une consommation énergétique plus faible.
• Ils sont rarement opérationnels dans les locaux à faible hauteur sous plafond,
• Un calepinage fin n’est pas toujours facile à réaliser et des zones moins bien couvertes peuvent subsister.

Le Facteur de Couverture de Cellule (FCC)

Ce concept est basé sur un principe simple : on divise le diamètre du brasseur par la racine carrée de la surface de la cellule.

FCC = diamètre du brasseur / racine carrée de la surface de la cellule

Ainsi, sur une cellule de 4 mètres de longueur sur 3 mètres de largeur, avec un brasseur d’air de Ø 1,32 m, on va avoir :

C’est là que la vigilance s’impose. En effet, tant le Guide de Conception de Berkeley que les études françaises qui ont été publiées considèrent que la valeur du FCC doit être comprise en 20 et 40%.

Or, nos retours d’expérience, comme ceux de l’AFPVP, l’Association Française Professionnelle des Ventilateurs de Plafond, convergent vers le même constat : pour obtenir de bons résultats en confort d’été, le FCC gagne à se situer autour de 35 à 40 %.

Il ne s’agit pas d’un seuil absolu. Un projet calé à 34 ou 41 % pourra naturellement donner satisfaction. Mais la plage 35 à 40 % constitue un repère opérationnel robuste pour concilier efficacité du brassage, confort des occupants et rationalité du nombre d’appareils installés.

Pour un brasseur de 1,32 m de diamètre, les surfaces théoriques couvertes sont les suivantes :

• Formule générale : Surface = (Diamètre / FCC)²
• Pour un FCC de 35 % : Surface = (1,32 / 0,35)² = 14,2 m²
• Pour un FCC de 40 % : Surface = (1,32 / 0,40)² = 10,9 m²

On voit donc que le choix du FCC traduit une orientation de conception.

Avec un FCC de 40 %, la cellule desservie est plus resserrée : on privilégie une configuration de confort renforcé, avec une vitesse d’air plus généreuse et une meilleure homogénéité ressentie.

Avec un FCC de 35 %, la cellule desservie est plus large : on retient une configuration de sobriété optimisée, qui limite le nombre d’appareils tout en conservant un niveau de brassage pertinent pour le confort d’été.

Le visuel ci-dessus montre qu’avec un FCC à 20%, un brasseur de 1,32 m va être censé couvrir une cellule de 43,5 m², ce qui est inapproprié pour le confort d’été. Le FCC à 40% apparaît bien plus adapté.

Le Facteur de Forme de la Cellule (FF) : résoudre la quadrature du cercle

En traitant la question de la zone de couverture des cellules, il apparaît clairement que la zone d’influence des brasseurs, tout particulièrement en ce qui concerne les brasseurs à pales, est de nature circulaire.

Or, la division en cellules de locaux courants, tous de forme rectangulaire, débouche naturellement sur la création de cellules qui sont elles-mêmes de forme rectangulaire, au mieux carrée.

C’est là qu’intervient le Facteur de Forme, qui correspond au ratio longueur/largeur :

FF = longueur de la cellule / largeur de la cellule

Selon la configuration des locaux, on va avoir des formes de cellules très différentes.

Dans l’exemple ci-dessous, le local mesure 8 m x 6 m :

• Les cellules du haut ont un facteur de forme de 1,1 [3 m / 1/3 (8m)]
• Les cellules du bas ont un facteur de forme de 1,3 [4 m / 3m]

Un FF proche de 1 correspond à une cellule carrée. Plus le FF augmente, plus la cellule s’allonge, et plus la couverture par une zone d’influence circulaire devient défavorable.

Dans la pratique, certaines implantations peuvent néanmoins avoir du sens, même en s’éloignant d’un facteur de forme de 1.

Ainsi, sur l’exemple ci-dessous d’une salle de classe, il peut être pertinent, dans certains cas, de valider l’implantation (le tableau est à droite), sachant que l’enseignant se situe sous le brasseur.

Prise en compte des distances

Pour les questions de distances, il faut jongler entre deux notions :

• l’axe de rotation du brasseur va être pris comme référence dans une logique d’implantation, il permet de répondre à la question « où l’appareil va-t-il être placé » ?
• l’extrémité des pales va davantage servir dans le cadre d’une approche aéraulique, pour bien prendre en considération les zones d’influence et les obstacles.

Distance pale-mur

Les travaux du programme Brasse 1 suggèrent, pour les appareils à pales, une distance minimale de 1 diamètre (1D) à respecter entre l’axe du brasseur et la paroi.

Cela revient à un écart minimal de 0,5 D entre l’extrémité des pales et le mur.

Dans la pratique, pour Ø 1,32 m, cela correspond à un écart minimal supérieur à 0,66 m.

Sur quoi débouche concrètement cette distance pale-mur dans un cas de référence ? Ici, nous prenons une pièce pour laquelle le FCC de 40% est respecté, avec un brasseur de Ø 1,32 m et un facteur de forme idéal de 1.

Dans cette configuration, pour un brasseur placé au centre de la cellule, nous obtenons une distance pale-mur de 0,99 m, ce qui correspond à une distance pale-mur de 0,75 D et une distance axe-mur de 1,25 D.

La même logique est bien entendu extrapolable aux différentes tailles de brasseurs.

Ainsi, la limite de Brasse apparaît comme une limite basse.

Dans des schémas où c’est possible, un écart de 0,75 D entre l’extrémité des pales et la paroi  sera souvent préférable, mais c’est bien le contexte du site qui prévaut. Par exemple, dans une salle de classe dont  les tables sont en contact avec les murs latéraux, il faut naturellement veiller à ce que les élèves qui se situent le long des murs bénéficient des effets du brassage.

Distance entre brasseurs

Le même rapport Brasse 1 indique que l’écartement entre les axes de rotation des brasseurs doit être de 2,5D.

Cela correspond à une distance de 1,5 D entre bords de pales sur les mêmes bases.

En reprenant la logique du FCC de 40% présentée ci-dessus, la distance de 1,98 m entre deux brasseurs de de Ø 1,32 m correspond précisément à 1,5 diamètre de pales.

Au vu des remarques précédentes, cette distance de 1,5 D entre bords de pales nous paraît donc une valeur recevable lorsqu’on recherche une bonne performance et une homogénéité satisfaisante des vitesses d’air.

Luminaires : évitez l’effet stroboscopique

L’effet stroboscopique apparaît lorsque les pales coupent périodiquement un faisceau lumineux. Il peut générer un inconfort visuel important. C’est pourquoi il convient de bien veiller à faire en sorte que les pales restent bien espacées par rapport aux rayons lumineux, y compris si les pales se situent en contrebas.

Ainsi, en phase de calepinage, les brasseurs doivent être positionnés en cohérence avec le plan d’éclairage, et pas seulement avec les murs ou la géométrie de la pièce.

Vidéoprojecteurs au plafond : quelles distances respecter ?

Pour ces appareils, il y a deux points à considérer :

• la collision physique entre pales et vidéoprojecteur ;
• l’interruption du faisceau par les pales.

Pour la distance pales-vidéoprojecteur, nous suggérons :

• une largeur de dalle standard 60 cm x 60 cm entre les bords des pales et le vidéoprojecteur.
• que les extrémités des pales se situent à ¼ D au minimum du faisceau, considéré comme ayant un angle total de 37°, soit 18,5° degrés de part et d’autre de l’objectif.

Taux de couverture de la surface utile : comment le calculer ?

Le taux de couverture de la surface utile précise la part de la surface utile bénéficiant du brassage d’air. Il est calculé à partir d’un Facteur de Couverture de la Cellule de référence de 40 %.

La surface utile correspond à la taille de la pièce dont on retranche les surfaces de dégagement (zones qui n’ont pas vocation à être brassées).

Pour un brasseur à pales, la surface théorique couverte par appareil est : (diamètre / 0,40)²

Le taux affiché correspond ensuite à :

(surface théorique couverte par appareil × nombre d’appareils) / (surface utile).

Il permet de comparer rapidement le niveau de couverture d’un calepinage par rapport à la surface réellement à traiter.

Ainsi, si l’on place 4 brasseurs de Ø 1,32 m dans une pièce de 8,00 m x 7,00 (surface utile 56 m²), on obtient les valeurs suivantes :

Surface théorique par appareil = (1,32 / 0,40)² = 3,30² = 10,89 m²

Donc pour 4 brasseurs : 10,89 × 4 = 43,56 m² 

Puis si la surface utile est 56,00 m² : 43,56 / 56,00 × 100 = 77,8 %

Rappelons qu’un bon taux de couverture ne garantit pas à lui seul un bon calepinage : il doit être croisé avec le facteur de forme, les distances aux parois, les obstacles et l’occupation réelle.

Obtenir la vitesse d’air selon la formule de calcul RE2020 : quel intérêt opérationnel ?

La RE2020 permet de calculer une vitesse d’air théorique, en utilisant la formule :

Vitesse d’air = 0,0032 x (débit d’air total en m3/h)/(volume en m3)

La vitesse d’air calculée selon la RE2020 est un indicateur conventionnel. Elle permet de comparer des configurations dans un cadre réglementaire, tout en sachant qu’elle ne représente pas l’équivalent d’une mesure de terrain.

Son intérêt opérationnel est donc double : vérifier l’ordre de grandeur d’une solution et comparer plusieurs variantes de calepinage, sans se substituer à une analyse de confort plus fine.

Brasseurs d’air Exhale : quelles spécificités de calepinage ?

Tous les éléments de calepinage présentés ci-dessus sont adaptés à des brasseurs d’air à pales.

Or, les appareils Exhale ne se comportent pas comme des brasseurs à pales classiques. Leur intérêt principal réside dans une diffusion plus répartie des vitesses d’air, avec un flux moins directionnel. En contrepartie, il reste généralement en retrait lorsque l’objectif prioritaire est d’atteindre des vitesses d’air élevées dans la zone occupée.

Par conséquent, pour les Exhale, le mode de fonctionnement ainsi que le diamètre amènent à des adaptations sont issues de nos retours d’expérience terrain depuis 1996.

• Distance recommandée entre disque et mur : 1D
• Distance recommandée entre disques : 2D

Le facteur de couverture de la cellule est calculé en affectant un coefficient multiplicateur de 1,5 au diamètre de l’appareil.

Ce coefficient 1,5 correspond à une règle de calepinage issue du retour d’expérience, et non comme une majoration du diamètre physique.

Rappelons que ce coefficient n’intervient que pour le calepinage, pas pour le calcul de la vitesse dans une cellule ou une pièce donnée.

Pour le taux de couverture de la surface utile, avec Exhale, on applique logiquement ce diamètre équivalent majoré pour le calcul de la surface théorique couverte par appareil : ((diamètre × 1,5) / 0,40)².

Le reste des calculs est identique pour les appareils Exhale et pour les brasseurs à pales.

Appui aux professionnels

Notre structure a développé Calepinator, un outil interne qui permet de remettre aux professionnels un premier plan d’implantation.

À partir d’un plan coté, de la hauteur sous plafond, du type de local et des contraintes connues, Calepinator permet d’établir une première implantation : nombre d’appareils, positionnement, taux de couverture, distances principales et points de vigilance.

Ce premier plan d’implantation doit ensuite être confronté au site réel : éclairage, poutres, vidéoprojecteurs, réseaux, contraintes électriques et zones effectivement occupées.

Vous pouvez donc contacter nos équipes pour bénéficier de ce service, sachant qu’une version allégée de l’outil devrait être accessible sur notre espace pro au cours de l’année 2026.

Calepinage des brasseurs d’air : une leçon d’humilité

Ces récentes années ont vu un grand développement de la connaissance autour des ventilateurs de plafond, et cette connaissance continue à s’améliorer en permanence.

L’état de l’art qui est décrit dans cet article montre sa pertinence, car nos précédentes publications sur le même sujet se sont améliorées, sans être modifiées de façon fondamentale sur l’essentiel.

Le calepinage des brasseurs d’air n’est pas une opération mécanique. Les règles générales sont indispensables, mais elles doivent toujours être ajustées à la géométrie du local, aux usages, au mobilier, aux contraintes de plafond, aux luminaires et aux caractéristiques propres des appareils.

Pour cela, nous resterons à vos côtés pour vous informer.

Glossaire

Synthèse des règles

[ii] Voir l’étude e Pouget Consultants sur la base DPE : https://ignes.fr/storage/2026/06/Analyse-de-la-base-de-donnees-DPE-au-regard-du-confort-dete-passif-2eme-edition-%E2%80%93-2026.pdf

[iii] Il s’agit d’estimations solides, mais non encore publiées

[iv] Pour accéder au Guide e Berkeley : https://escholarship.org/content/qt6s44510d/qt6s44510d.pdf?v=lg

[v] Les curieux pourront le consulter en allant ici : https://cbe.berkeley.edu/research/advanced-ceiling-fan-design-tool/.

[6] Pour plus de détails : https://batiments-outremer.fr/appels-a-projets-pour-des-batiments-ultramarins-economes-en-energie/

[7] Accès au Guide Brise : https://guide-brise.org/le-guide/

[8] Brasse 1 est accessible sur la librairie de l’Ademe https://librairie.ademe.fr/energies/6791-brasse.html#product-features

[9] L’outil de pré-calepinage peut être téléchargé ici : https://guide-brise.org/ressources/

[10] Voir notre article sur les règles de hauteur sous pales : https://www.brasseurs-air-re2020.com/re2020-quelles-regles-de-hauteur-sous-pales/

[11] En France, la notion d’affleurant n’est pas définie par rapport à une distance absolue comme aux USA (le point le plus bas des pales y est inférieur ou égal à 10 pouces du plafond), mais plutôt par rapport à un ratio (distance au plafond du plan de rotation des pales)/(diamètre du brasseur). Sur cette base pour un appareil de Ø 1,32 m, la distance pales-plafond pour les affleurants est ≤ 20 cm.

[12] American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (association américaine des ingénieurs en génie climatique).

[13] On la trouve en p.12 du rapport Brasse 1 – 3.2 – Indicateurs de performance des brasseurs, section 2.3.2.