Les installations de ventilation à double flux doivent être munies de récupérateurs de chaleur

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1 Aide à l'application Installations de ventilation 1. But et objet Une série d'aides à l'application a été créée afin de faciliter la mise en œuvre des législations cantonales en matière d'énergie. Le présent document traite des exigences relatives aux installations de ventilation. Il considère en particulier les éléments suivants: récupération de chaleur, installations d'extraction d'air de grande taille, vitesse maximale de l'air, régulation en fonction de l'occupation des locaux et du type d'activités. Les exigences décrites dans la présente aide doivent être respectée au même titre que les règles techniques appliquées, en particulier les normes et recommandations des associations professionnelles. La preuve du besoin pour les installations de réfrigération et/ou d'humidification d'air fait l'objet d'une aide à l'application séparée. 2. Exigences 2.1 Récupération de chaleur Les installations de ventilation à double flux doivent être munies de récupérateurs de chaleur Voir également ch Installations d'extraction d'air de grande taille Les installations mécaniques d'extraction d'air des locaux chauffés doivent être équipées, - soit d'un dispositif contrôlé d'amenée d'air neuf et d'un récupérateur de chaleur, - soit d'un dispositif permettant de valoriser de l'air rejeté, dans la mesure où le volume d'air rejeté représente plus de 2'500 m 3 /h et que le temps d'exploitation dépasse 500 h/a. Voir également ch. 3.2 Récupération sur installations d'extraction d'air

2 Page 2 Aide à l'application «Installations de ventilation» CONFERENCE DES SERVICES CANTONAUX DE L'ENERGIE Voir également ch. 3.3 Vitesses de l'air maximales 2.3 Vitesse de l'air La vitesse de l'air, rapportée à la section nette, doit être inférieure à 2 m/s dans les appareils et ne pas dépasser les vitesses ci-dessous dans les gaines de distribution: jusqu'à 1'000 m 3 /h 3 m/s, jusqu'à 2'000 m 3 /h 4 m/s, jusqu'à 4'000 m 3 /h 5 m/s, jusqu'à 10'000 m 3 /h 6 m/s, plus de 10'000 m 3 /h 7 m/s. On peut admettre des vitesses supérieures si un calcul professionnel de la consommation énergétique permet de prouver que ce dépassement n'entraîne pas de consommation supplémentaire, ou encore si elles sont inévitables du fait de conditions spécifiques aux locaux ou que l'installation fonctionne moins de 1'000 heures par année. Voir également ch. 3.4 Régulation par pièce 2.4 Régulation en fonction des besoins Les installations de ventilation desservant des locaux ou des groupes de locaux aux affectations sensiblement différentes, doivent comporter des dispositifs permettant une régulation différenciée selon les pièces. 3. Explications 3.1 Récupération de chaleur Définitions La nomenclature utilisée se base sur la norme SIA 382/1 (édition 2007): - Air neuf ANF - Air mélangé MEL ANF MEL FOU - Air fourni FOU - Air repris REP REC - Air recyclé REC - Air rejeté RJT - Air intérieur INT RJT REP La séparation entre REP et RJT peut aussi être provoquée par un système de récupération de chaleur. Efficacité minimale Les nouvelles installations de ventilation (y compris remplacement du monobloc) avec air neuf et air rejeté doivent en principe être équipées d'un dispositif de récupération de chaleur. La récupération de chaleur dans les nouvelles installations de ventilation doit correspondre à l'état de la technique. Cette exigence est généralement satisfaite si, en vertu de la norme SIA 382/1 (édition 2007), l indice de retour de chaleur atteint 70% ou que la fraction utile annuelle s élève à au moins 75% (cf. chiffres et )

3 Aide à l'application «Installations de ventilation» Page 3 CONFERENCE DES SERVICES CANTONAUX DE L'ENERGIE Le rendement annuel peut également être estimé sur la base du taux de couverture et du facteur d'amplification électrothermique (p. ex. avec le logiciel ENERSAVE). Pour évaluer si un récupérateur de chaleur s impose ou non, il ne faut pas considérer la part d'air recyclé, mais uniquement les débits d'air neuf et d'air rejeté ainsi que leurs variations en fonction du mode de fonctionnement. Le calcul du rendement du récupérateur de chaleur est effectué uniquement à partir de ces deux débits. Il n'est par définition pas nécessaire de prévoir de récupérateur de chaleur pour les installations utilisées seulement pour le recyclage d'air, sans apport d'air neuf, ni air rejeté. Les installations utilisées exclusivement pour la ventilation de locaux non chauffés (p. ex. garages) et qui ne sont pas pourvues d'une batterie de chauffe ne doivent par définition pas non plus être équipées d'un récupérateur de chaleur. Recyclage d'air Ventilation de locaux non chauffés 3.2 Installations d'extraction d'air de grande taille En vertu de la norme SIA 382/1 (chiffre ), les installations d extraction mécaniques sont des installations de ventilation forcée équipées de ventilateurs (évacuation mécanique). Selon cette définition, plusieurs installations distinctes sises dans le même bâtiment sont considérées comme une seule installation; les différents débits d air évacué doivent ainsi être additionnés. Lorsque les deux valeurs seuil (débit d'air évacué 2'500 m 3 /h et 500 heures de fonctionnement par année) sont dépassées, les installations de ventilation sans traitement d'air et sans apport mécanique d'air neuf qui évacuent de l'air provenant de locaux chauffés doivent être équipées de récupérateurs de chaleur. NB: plus sévère, la norme SIA 382/1 (édition 2007, chiffre ) fixe la limite pour le débit d air évacué maximal à 1'000 m 3 /h. A la place d'un apport d'air neuf contrôlé avec récupération de chaleur, on peut récupérer de l'air évacué d'une autre manière, par exemple à l'aide d'une pompe à chaleur pour le chauffage ou la production d'eau chaude sanitaire. En vertu de la norme SIA 382/1 (édition 2007, chiffre 1.5.5), les installations simples d air repris, les installations d air repris avec récupération de chaleur ainsi que les installations de ventilation et de climatisation présentant un débit d air repris excédentaire doivent être pilotées par un système de régulation commandant directement les organes d ouverture, compte tenu de la perméabilité à l air des parois intérieures, des portes et de enveloppe du bâtiment. En outre, les installations d'extraction mécanique doivent être conçues de manière à permettre l'évacuation de l'air de chaque local raccordé en fonction de ses besoins. Lorsqu'il s'agit d'installations d'évacuation centralisées, le dimensionnement du ventilateur doit tenir compte du facteur de simultanéité de l'utilisation. Un entraînement à plusieurs allures ou à vitesse variable est souhaitable, afin de modifier l'exploitation de ces installations en fonction des besoins. Définition Alternative: utilisation des rejets thermiques Etat de la technique

4 Page 4 Aide à l'application «Installations de ventilation» CONFERENCE DES SERVICES CANTONAUX DE L'ENERGIE Air extrait de locaux non chauffés Air extrait de locaux avec rejets thermiques La récupération de chaleur n'est pas obligatoire lorsque l'air est extrait d'un local non chauffé. Cela est par exemple le cas pour les installations d'extraction d'air de garages ou de halles de stockage non chauffées. Lorsque l'air extrait contient de provenant par exemple d'une installation de production et que les locaux ne sont pas équipés d'un système de chauffage (corps de chauffe, aérothermes, etc.), les rejets thermiques doivent être mis en valeur dans le bâtiment concerné, pour autant que cela soit techniquement réalisable et économiquement supportable (voir aide à l'application «Chauffage et production d'eau chaude sanitaire»). 3.3 Vitesse de l'air Vitesse admissible Dimensionnement Section nette des appareils Vitesses plus élevées 1. Pas d'augmentation de la consommation d'énergie Dans le but de limiter la consommation d'électricité des installations de ventilation et de climatisation, la vitesse de l'air dans les gaines et les appareils est soumise à des valeurs limites dépendantes du débit d'air, qui correspondent aux prescriptions de la norme SIA 382/1 (édition 2007, cf. chiffres et ). Les exigences relatives à la vitesse de l'air dans les gaines ainsi que dans les appareils de ventilation et de climatisation constituent la limite à ne pas dépasser. Si le dimensionnement est réalisé soigneusement, des vitesses plus faibles (p. ex. par sections de gaines et d'appareils plus élevées) permettent de se rapprocher de l'optimum économique. La vitesse de l'air dans les appareils est calculée sur la base de la section nette des surfaces laissant passer l'air des appareils installés dans un monobloc (p. ex. surface frontale nette de la batterie de chauffe, de l'échangeur de chaleur ou des filtres). Cela correspond généralement à une vitesse maximale de 1,5 m/s basée sur la section nette de la caisse du monobloc. Exemples de calcul: Echangeur de chaleur rotatif: demi surface de la roue, définie par son diamètre extérieur; la surface de l'axe étant généralement négligeable, elle n est pas prise en considération. Filtres: somme des sections nettes de tous les éléments filtrants, calculée sur la base des dimensions intérieures du cadre pour chaque élément. Amortisseurs acoustiques: surface nette totale y c. les coulisses. Des vitesses de l'air plus élevées sont admissibles dans les trois cas suivants: 1. Lorsqu'un calcul précis permet de démontrer que la consommation d'énergie n augmente pas. Dans un réseau de gaines compliqué (ramifié), seules les gaines faisant partie de la branche présentant la plus grande perte de pression doivent être pris en compte (il s'agit en général de la branche la plus longue). Dans les autres branches, la pression peut être ajustée en élevant la vitesse de l'air plutôt qu en réduisant la pression, sans que cela présente d'inconvénient du point de vue de l'énergie.

5 Aide à l'application «Installations de ventilation» Page 5 CONFERENCE DES SERVICES CANTONAUX DE L'ENERGIE La norme SIA 382/1, chiffre utilise une valeur caractéristique simple pour évaluer un système de ventilation du point de vue de l'énergie; il s'agit de la puissance soutirée spécifique pour le transport d'air au point d'exploitation avec le débit d'air maximal. Le chiffre définit par ailleurs des valeurs limites et des valeurs cibles à ce sujet. Le respect des valeurs limites prouve qu'il n'y a pas de consommation accrue d'énergie. 2. Lorsque l'installation fonctionne moins de 1'000 heures par année. Dans certains cas, le dimensionnement peut être basé sur la vitesse de l'air en deuxième vitesse plutôt qu'au niveau le plus élevé (pleine charge). Il faut pour cela que le niveau le plus élevé ne puisse être enclenché que manuellement et que l'installation retourne automatiquement en deuxième vitesse après un certain temps (minuterie), de manière à ce que la durée de fonctionnement à pleine charge soit nettement inférieure à 1'000 heures par année. Pour que la ventilation demeure efficace, la deuxième vitesse doit en outre correspondre au moins aux deux tiers du volume d'air maximal. Ce cas de figure est fréquemment rencontré dans l'hôtellerie, où le taux d'occupation maximum n'est atteint que sporadiquement. 3. Lorsque des obstacles de longueur moindre ne peuvent pas être évités (p. ex. évitement ou rétrécissement pour un passage de mur); ce cas se présente fréquemment lors de transformations. Pour les installations d'extraction d'air dans les parkings, la hauteur minimale de la cheminée est définie dans les «Recommandations sur la hauteur minimale des cheminées sur toit» de l'office fédéral de l environnement (OFEV, anciennement «OFEFP»). La vitesse de l'air devant toujours être supérieure à 6 m/s, la vitesse dans le conduit d'air rejeté peut dépasser la valeur limite. Le positionnement de la sortie d'air rejeté doit être réalisé selon la directive SICC Evaluation du transport de l air 2. Faible durée de fonctionnement 3. Rétrécissements Evacuation de l'air des parkings 3.4 Régulation en fonction des besoins Si le renouvellement d'air ne dépasse pas 2,0 h -1 on peut renoncer à un dispositif permettant une exploitation différenciée de locaux ou groupes de locaux qui sont rattachés au niveau de leur utilisation ou de leur emplacement, dans la mesure où la demande en énergie n'est pas supérieure à un local ventilé naturellement sans récupération de chaleur. Exploitation différentiée pas nécessaire

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