MODULES DE PLAFOND HYBRIDE : MULTIFONCTIONNALITE A LA PERFECTION. Plafonds Rayonnants et Systèmes Hybrides

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1 MODULES DE PLAFOND HYBRIDE : MULTIFONCTIONNALITE A LA PERFECTION Plafonds Rayonnants et Systèmes Hybrides

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3 BARCOL-AIR MODULE DE PLAFOND HYBRIDE Depuis plus de 30 ans, Barcol-Air développe, produit et vend des systèmes de climatisation innovants et avancés de très haut niveau. Nous offrons, en notre qualité de pionniers dans le domaine des systèmes de plafonds de climatisation, des solutions globales plaçant l homme au centre: nous assurons avec nos systèmes le plus grand confort possible pour une productivité maximale. Simultanément nous attachons également une attention toute particulière à la durabilité et à l écologie sur la totalité du cycle de vie. Barcol-Air, une entreprise internationale, est, néanmoins, très attachée à son implantation en Suisse. Les solutions globales proposées par l entreprise sont en conséquence développées en Suisse. Vous bénéficiez de ce fait d une qualité exceptionnelle répondant aussi à toutes les prescriptions et dispositions internationales applicables. Sommaire Les fonctions des modules de plafonds hybrides 5 Aspects optiques 7 Construction et dimensions 9 Refroidissement 10 Liaison à la masse 12 Chauffage 14 Compensation des courants d air froid 15 Air pulsé et repris 16 Acoustique 18 Eléments encastrés 19 Technique de régulation 20 Mise en œuvre fonctionnelle des produits 22 Paramètres de planification 23 Nous mettons notre compétence, notre force d innovation et les avantages de notre engineering suisse à la disposition de tous les partenaires du marché et à tout moment par des prestations de conseils allant du simple conseil à la mise en service. 3

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5 LES FONCTIONS DES MODULES DE PLAFONDS HYBRIDES Les modules de plafonds hybrides de Barcol-Air veillent, grâce à leur multifonctionnalité complète, à assurer un confort parfait dans n importe quel environnement. Ils peuvent être intégrés dans n importe quel local grâce une flexibilité exceptionnelle et, en option, être équipés de diverses fonctions supplémentaires. Refroidissement Une utilisation intensive des locaux pose un défi important pour le refroidissement. Les charges thermiques internes et externes excessives sont évacuées de façon efficace avec les modules de plafonds hybrides. Le confort thermique indispensable est ainsi créé sur la place de travail. Liaison à la masse Les modules de plafonds hybrides font appel, selon le principe du système d éléments de construction thermoactifs, à une masse d accumulation pour l évacuation de la charge thermique dans le concept thermique global du local. Les réserves de puissance, les coûts d exploitation et le dégagement de CO2 peuvent ainsi être sensiblement réduits. Chauffage Un chauffage réglable avec précision et réagissant rapidement garantit le confort des bureaux individuels, grands bureaux et salles de réunions de façon identique. Le respect de la température ambiante souhaitée accroît la productivité des collaboratrices et collaborateurs. Compensation des courants d air froid Les grandes surfaces de fenêtres et également la tendance aux façades vitrées conduisent à des courants d air froid à proximité des façades, les quels sont notables par des apparitions de coulis désagréables et influence négativement les conditions de travail. Ce phénomène gênant peut être simplement compensé par l effet de rayonnement des modules de plafonds hybrides. Air pulsé et repris Les modules de plafonds hybrides peuvent assurer parfaitement les fonctions d air pulsé et repris du point de vue optique et confort thermique. Le flux d air frais dans le local est conçu de façon invisible mais garantit néanmoins à tout moment un apport d air absolument sans coulis dans les valeurs-limites des normes avec une haute efficacité de ventilation. Acoustique L arrangement horizontal et l importance des surfaces d absorption phonique permettent une bonne acoustique dans les différentes conditions d utilisation. Eléments encastrés Les luminaires les plus divers, les détecteurs de fumée ou les sprinklers peuvent sans problème être intégrés de façon flexible dans les modules de plafonds hybrides. 5

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7 ASPECTS OPTIQUES Perforation En dehors de son aspect optique/conceptuel, la perforation a également des propriétés acoustiques. Les perforations suivantes sont disponibles en standard : Rg %, perforation ronde sur trois rangs Rd %, perforation ronde en diagonale Rd %, perforation ronde en diagonale D autres modèles de perforations sont également disponibles. Couleurs Presqu aucune limite n est imposée à la teinte. La nuance RAL9010 est utilisée comme couleur standard. Cependant la totalité de la palette des couleurs RAL est disponible. Sur demande, des couleurs NCS sont également possibles. Des pertes de productivité doivent également être observées dans le cas de l utilisation de couleurs métallisées en raison du degré de réflexion. 5 1 Rd % avec bord non perforé 2 Rd % au-dessus du bord perforé 3 Rg % 4 Rd % 5 Rd % au-dessus du bord perforé 7

8 Module de plafond hybride SUPERIOR Activation de la masse en surface Cadre Voile acoustique Eléments d activation Panneau de plafond Elément encastré Module de plafond hybride STANDARD Activation de la masse dans le cadre Cadre Voile acoustique Eléments d activation Panneau de plafond Elément encastré 8

9 CONSTRUCTION ET DIMENSIONS Construction La construction des modules de plafonds hybrides comprend quatre éléments principaux : La liaison à la masse d accumulation permet des performances accrues Le cadre facilite le montage du module L apport de fluide permet un aménagement simple et discret La garniture acoustique garantit un maximum de confort avec une réverbération optimale La conjugaison des registres d activation et panneaux de plafonds assure des performances maximales Globalement, la construction se distingue par une hauteur très faible, ce qui constitue un avantage important dans le cas de rénovations. Hauteur La hauteur standard des modules ne s élève qu à 75 mm. Des modules jusqu à une hauteur de 125 mm peuvent être construits pour des applications spéciales (par ex. pour l encastrement de sprinklers et luminaires ou des débits d air particulièrement importants). Longueur La longueur du module est constituée à partir du nombre de panneaux et leur longueur. La longueur maximale des panneaux s élève à 2500 mm, cependant des exécutions plus longues sont possibles avec des renforcements. Au maximum cinq panneaux peuvent être utilisés par module, ce qui correspond à une longueur maximale de 12,5 m par longueur de module de plafond hybride. Des constructions spéciales supérieures à 12,5 m sont possibles sur demande. Classification Notre module de plafond hybride correspond à la classe d exigences B selon DIN-EN tableau 7/8 (corrosion). Les panneaux de plafonds et sous-constructions correspondent aux spécifications de qualité TAIM. La totalité de la construction bénéficie de la classification de matériaux de construction A2-s1 d0 selon EN La construction d amenée d air est certifiée selon VDI 6022, SICC VA et DIN EN dans le plan de l hygiène. Largeur Les largeurs des modules sont standardisées sur une trame de 20 mm et varient dans une plage de 400 à 1200 mm. Des modules plus larges sont équipés de renforcements de panneaux et fournis sur demande. Dimension des modules dans la variante Standard Hauteur de module Largeur de module Longueur de panneau Panneaux par module Longueur de module 75 Standard = (min.) 400 (min.) 1000 (min.) min (min.) 125 (max.) > 1200 sur dem. > 2500 sur dem. max (max.) Dimension des modules en mm variante Superior Hauteur de module Largeur de module Longueur de panneau Panneaux par module Longueur de module 75 Standard = (min.) 720 (min.) 1000 (min.) min (min.) 125 (max.) > 800 sur dem. > 2500 sur dem. max (max.) Hauteur maximale des modules en mm Hauteur de module Hauteur d encastrement 75 Standard = (min.) 60 (max.) 125 (max.) 110 (max.) 9

10 REFROIDISSEMENT Refroidissement (fig. 1) Courbe de température dans le local dans le mode à pleine charge (fig. 2) en respectant les critères de confort selon SIA 382/ Béton Température [ C] , ,898 Rayonnement Convection 0. Jour, 00:00 1. Jour, 00:00 2. Jour, 00:00 3. Jour, 00:00 4. Jour, 00:00 5. Jour, 00:00 6. Jour, 00:00 Intervalle de mesure à 1 min. Mode diurne La puissance du plafond rafraîchissant est constituée pour de dimensionnement par trois puissances partielles : la puissance de refroidissement des panneaux de plafond La surface activée du module (SM) absorbe directement la chaleur provenant du local par rayonnement et d une convection déjà hautement efficace, même à de faibles différences de température (local-eau de refroidissement). Le choix des matières en est garant ; aluminium pour les surfaces d échange thermique et cuivre pour les parties de circulation de l eau, ce qui conduit à une température superficielle du plafond uniforme. la puissance de refroidissement de l air En plus de la puissance de refroidissement des panneaux de plafond, la puissance de refroidissement de l air déterminée par le débit d air et la différence de température entre l air pulsé et l air repris doit être prise en considération. la puissance d accumulation massique En dehors de la puissance de refroidissement des panneaux de plafond et de l air, une puissance supplémentaire puissance dite d accumulation massique constituée pendant la journée dans le béton et restituée la nuit- résulte de la liaison de la masse du bâtiment (dalle, murs, plancher). Cette puissance est fonction du type de bureau (grand bureau ou bureau individuel), de même que de la nature de la liaison massique (SUPERIOR, de surface ou STANDARD dans le cadre). Dimensionnement du refroidissement Dans le mode diurne, la puissance de refroidissement globale d un plafond hybride est constituée par la puissance des panneaux de plafond, de l air et de l accumulation massique. Elle est la grandeur caractéristique applicable pour le dimensionnement de l évacuation de la charge de refroidissement calculée pour le local selon SIA 382/2. Exemple de dimensionnement pour une température ambiante de 26,5 C (21-26,5 C) selon SIA 382/1 : 2014 Puissance de refroidissement des panneaux de plafond Panneau de plafond aluminium 1 mm, largeur 700 mm, perforation 15/11, WLS 60, écartement 175 mm, aller/retour 16/19 C, 105 W/m 2 SM Puissance de refroidissement de l air À 6 m 3 /h m 2 SS on obtient 18 W/m 2 SS, ou 36 W/m 2 SM dans le cas d une occupation à 50 % Puissance d accumulation massique SUPERIOR 56 W/m 2 SM à 50 % d occupation (valable pour un degré d occupation de 40-60%) Puissance totale hybride SUPERIOR couplage en parallèle 197 W/m 2 SM à 50 % d occupation BF = surface au sol SM = surface du module 10 10

11 Puissance de refroidissement hybride : SUPERIOR en série (fig. 3) W/m 2 SM Puissance de refroidissement hybride : STANDARD en série (fig. 4) W/m 2 SM Puissance de refroidissement hybride : SUPERIOR en parallèle (fig. 5) W/m 2 SM Puissance de refroidissement des panneaux de plafonds [W/m 2 SM] 2 Puissance de refroidissement des panneaux de plafonds/de l accumulation massique [W/m 2 SM] 3 Puissance de refroidissement des panneaux de plafonds/de l accumulation massique/et air [W/m 2 SM] (débit d air spécifique = 14 m 3 /h m 2 SM ) 4 Sous-température de l eau, sous-température de l air pulsé [K] Courbe de température selon SIA 382/1: 2014 ( C) Le dimensionnement du module de plafond hybride est effectué à l aide de simulations dynamiques. La sécurité de dimensionnement nécessaire est ainsi atteinte. Le dimensionnement intervient par l intermédiaire de bilans énergétiques basés sur d importantes mesures en laboratoire. Dans le cas de plafonds rafraîchissants seulement suspendus, les charges thermiques sont directement évacuées par la puissance de refroidissement du plafond rafraîchissant. C est-à-dire que les circuits d eau et le plafond rafraîchissant doivent être dimensionnés à 100% de la charge thermique la plus élevée. Les modules de plafonds hybrides présentent le grand avantage que la masse d accumulation peut être refroidie en dehors des heures de bureau (la nuit). En conséquence la dalle de béton absorbe la journée la chaleur en excès. En dehors du grand avantage d une économie d énergie résultant de la possibilité de faire appel au mode freecooling, le second grand avantage des modules de plafonds hybrides repose dans le dimensionnement à minima de la production d énergie et la distribution du froid. Ils doivent seulement être dimensionnés à 60-70% de la charge thermique maximale. Le dimensionnement des tubes du panneau de plafond inférieur est effectué à 60-70% de la caractéristique 1 (fig. 3-5). Le dimensionnement des tubes de l activation des éléments de construction intervient aussi seulement à % de la différence caractéristique 2 caractéristique 1 (fig. 3-5). Un dimensionnement précis de ces systèmes n est possible que sur la base d importants essais en laboratoire et de simulations du fait du décalage dans le temps des charges thermiques de l évacuation de la chaleur. Le dimensionnement est effectué dans des bilans énergétiques. La somme de la quantité d énergie apportée sur 24 heures dans un local est identique à la somme de l énergie évacuée pendant la même période. La puissance de refroidissement dynamique du système résulte de la totalité de l énergie évacuée sur 24 heures divisée par la durée d utilisation des bureaux, par ex. 10 heures. Ce type de calcul est très précis pour une durée d utilisation des bureaux de heures. Dans le cas d une utilisation plus importante, l inertie du béton agit négativement (processus de charge/décharge). Un dimensionnement statique est alors judicieux. L illustration 3 indique la puissance de refroidissement dynamique du modèle SUPERIOR en série pour une durée d utilisation des bureaux de 10 heures. La puissance de refroidissement des panneaux de plafond et de l accumulation massique s élève à 130 La puissance de refroidissement totale côté eau et côté air s élève à 175 W/m² SM (VL 16 C, ZUL 16 C et 14 m³/h m² SM). L illustration 5 indique la puissance de refroidissement dynamique pour le modèle SUPERIOR en parallèle. La puissance de refroidissement maximale côté eau et air s élève à 225 W/m² SM (VL 16 C, ZUL 16 C et 14 m3/h m² SM). Ces valeurs sont valables pour une largeur de module de 700 mm. Dans le cas de modules plus larges, la puissance d accumulation massique est réduite. 11

12 LIAISON MASSIQUE Liaison massique SUPERIOR (fig. 6) Courbe de température dans le béton à la fin de la nuit (fig. 8) Béton Liaison massique STANDARD (fig. 7) Courbe de température dans le béton à la fin de la journée (fig. 9) Béton Les plafonds rafraîchissants hybrides de Barcol-Air peuvent, du fait de la combinaison de leur activation et de l accumulation massique, être utilisés comme accumulateurs d énergie décentralisés. Il en résulte deux avantages : Ils permettent l accumulation d énergie régénérative et réduisent en conséquence les pointes de charge pendant la journée. La norme SIA 189 recommande également un pouvoir d accumulation de chaleur dans les locaux d au minimum 45 Wh/m2. En règle générale cette valeur ne peut être obtenue avec le plafond rafraîchissant classique. Le module de plafond hybride permet, en liaison avec l accumulateur massique, d obtenir la capacité d accumulation de chaleur exigée. Les dépenses d énergie de refroidissement peuvent alors être couvertes jusqu à env. 80% pendant la nuit et 65% pendant la journée à partir du freecooling (énergie renouvelable) et satisfaire ainsi les dispositions de la loi suisse sur l énergie sans investissement élevé. L exemple mentionné page 13, applicable pour un cas de charge typique (SIA 2024, bureau individuel) permet de le visualiser. 12

13 Degré de couverture en pour cent avec freecooling (fig. 10) Source : IET Institut für Energietechnik, HSR Hochschule für Technik Heures nocturnes de température annuelle, Zürich (fig. 11) Degré de couverture passif [%] ΔT Refroidissement passif [K] Température extérieure [ C] h % Nombre d heures en dessous d une température de 15 C (h) / freecooling [%] Cas de charge SIA bureau individuel pour une température de refroidissement jusqu à 23 C Heures annuelles de température extérieure nocturne moyenne (18h00 06h00) 1 Valeur moyenne Zürich Kloten 83 % La masse d accumulation est refroidie à 21 C la nuit, soit par l eau de refroidissement provenant du freecooling, soit par la machine frigorifique. La différence de température entre l air ambiant et le plafond rafraîchissant d une part et entre la surface de refroidissement et la température extérieure (tour de refroidissement) s élève, en règle générale, à 3K pour un transfert de chaleur efficace. Exemple : Une température extérieure de 15 C est nécessaire dans le cas d une température de l aller de 18 C. Il apparaît figure 11 que, pendant 83% des heures nocturnes annuelles, la température de l aller de 18 C peut être assurée par le freecooling. L illustration 10 indique le degré de couverture passive atteignable pour un refroidissement à 23 C pour un bureau individuel comportant des charges selon SIA 2024 (2006). Ces températures de refroidissement suffisent dans ce cas de charge pour atteindre des températures ambiantes agréables. Dans le cas de températures de refroidissement supérieures, le potentiel du mode freecooling s accroît. La figure 10 montre d autre part le pourcentage en moyenne annuelle de la contribution de l air extérieur au refroidissement du bâtiment. Le pourcentage de couverture est fonction du dimensionnement des modules de plafonds hybrides et de la machine frigorifique. 13

14 CHAUFFAGE Chauffage (fig. 12) Puissance de chauffage statique* (fig. 13) Béton Puissance de chauffage statique [W/m 2 ] Surtempérature moyenne [K] * Les puissances sont fonction du matériau du panneau de même que de l activation et sont dimensionnées spécifiquement à l objet. Mesure selon DIN EN Dimensionnement du chauffage La surface de rayonnement regardant le local et réagissant rapidement garantit le confort thermique, même dans le cas de faibles températures de l eau de chauffage. Normalement on peut renoncer à un chauffage statique sur les fenêtres (fig. 15, page 15). Commutation du chauffage au refroidissement Dans le mode chauffage, le plafond en béton n est thermiquement sollicité qu un minimum du fait de la séparation des circuits d eau du panneau de plafond et de la liaison à la masse. En conséquence une commutation rapide entre le mode chauffage et refroidissement est garantie sans inconvénients énergétiques, sans temps morts et détérioration du confort thermique. Compensation du courant d air d air froid La façade froide est réchauffée par le rayonnement du panneau de plafond chauffé et en conséquence le courant d air froid est sensiblement réduit dès son lieu d apparition. Puissance de chauffage d un panneau de plafond Panneau de plafond aluminium 1 mm, perforation 15/11, WLS 60, écartement 200 mm, EN14037; 95 W/m 2 SM à ΔT = 15 K Puissance de refroidissement de l air À 6 m 3 /h m 2 SS on obtient -14 W/m 2 SM pour une ΔT = -3 K (21 C température ambiante - 18 C température de l air pulsé) dans le cas d une occupation de 50%. Puissance totale Aller/retour 38/34 C, température de soufflage ΔT = 3 K, à 6 m 3 /h m 2 SS, 81 W/m 2 SM ou 40.5 W/m 2 SS avec une occupation de 50%. SS = surface au sol SM = surface du module 14

15 COMPENSATION DU COURANT D AIR FROID Compensation des courants d air froid dans le domaine des façades (fig. 14) Coefficient U du vitrage/hauteur de fenêtre (fig. 15) 1 2 Coefficient U vitrage [W/m 2 /K] critique confortable Chute d air froid 2 Rayonnement thermique Hauteur du vitrage [h/m] * SIA S. 57 Coefficient U maximal admissible d un élément de construction en fonction de sa hauteur pour des températures extérieures de 0 C 1, -5 C 2 et -10 C 3 Un courant d air froid apparaît lorsqu à de basses températures extérieures s établissent sur les côtés intérieurs des vitrages possédant des caractéristiques d isolation insuffisantes (coefficients K) des températures basses. L air ambiant se refroidit fortement sur le vitrage et s écoule le long de celui-ci à vitesse élevée en direction du sol. Là l air refroidi est dévié avec une vitesse croissante et se propage au-dessus du sol en provoquant des apparitions de courants d air pour les personnes ayant leur poste de travail à proximité des fenêtres. Les courants d air froid ont donc des répercussions désagréables sur le confort thermique. La courbe montre que : plus le vitrage est haut, plus ses exigences d isolation thermique sont importantes, c est-à-dire que plus le coefficient U doit être faible (fig. 15). La solution réside dans l utilisation de plafonds de chauffage/refroidissement combinés. Le flux de chaleur du plafond chauffant dans la zone de la façade réchauffe la face intérieure du vitrage, d autre part la salle subit un échange de rayonnement direct avec le plafond chauffant. La conjugaison de ces deux effets réduit efficacement les courants d air froid (fig. 14). Les spécialistes de Barcol-Air reproduisent les locaux critiques dans une simulation et examinent tous les flux impliqués dans le confort. Une vérification des résultats intervient dans des essais en laboratoire, lors desquels les paramètres de climatisation et de confort sont mesurés. Les résultats de mesure sont comparés aux prescriptions des normes telles que SIA 382-1, SN EN 1525 et SN ISO 7730, de même qu aux exigences spécifiques de l utilisateur. 15

16 AIR PULSE ET REPRIS Air pulsé au-dessus de la bordure du panneau de plafond vers le haut (fig. 16) Débit d air (fig. 18) Béton [W/m 2 ] Air pulsé au-dessus de la bordure du panneau de plafond vers le haut et le bas (fig. 17) Béton ΔT: Température de l air ambiant - de l air pulsé (entrant)[k] 1 6 m 3 /h m 2 SS 19.3 W/m 2 SS à ΔT = 10 K 2 12 m 3 /h m 2 SS 38.6 W/m 2 SS à ΔT = 10 K Ventilation invisible du local En plus du confort thermique, la qualité de l air ambiant, également intitulée «confort olfactique», est une composante importante influençant largement la santé, la satisfaction et l efficience au travail des personnes séjournant dans ces locaux. Comme des études réalisées par de nombreux chercheurs l attestent, une qualité insuffisante de l air entraîne une diminution de la productivité (fig. 21 page 17). En conséquence une ventilation mécanique devrait être prévue. Le diffuseur d air pulsé du local peut être réalisé sans installation de ventilation visible dans le module de plafond hybride. Il permet un apport d air pulsé sans coulis dans le local et une efficacité de la ventilation de On peut en conséquence obtenir un renouvellement d air hygiénique correspondant aux standards nationaux et internationaux. Apport d air L air pulsé est amené par un canal plein au module de plafond. Dans les constructions neuves, il est possible d apporter l air pulsé par le haut de façon cachée par une gaine/ un canal posé dans le béton. Diffuseur d air pulsé au-dessus de la bordure supérieure du panneau de plafond L air s écoule le long du cadre dans le local sur la totalité de la longueur du module par la perforation de la bordure supérieure du panneau de plafond (fig. 16). Aucun caisson d air n est dans ce but intégré dans le module, celui-ci est constitué en haut par le béton, en bas par le voile acoustique et sur les côtés par les cadres du module. La résistance à l air s élève à env. 15 Pa. 16

17 Productivité relative (fig. 19) Débit d air pour une hauteur standard de 75 mm (fig. 20) Augmentation de la productivité 4.5 % 4.0 % 3.5 % 3.0 % 2.5 % % % % Débit d air par personne [m 3 /(h Person)] 1 Largeur de module [mm] Débit d air pulsé max. dans le caisson de raccordement à l air [m³/h]* Débit d air pulsé max. par mètre courant de module [m³/h] m³/ h ml (ΔT = 8 K) m³/ h ml (ΔT = 12 K) *Les débits d air pulsé dans le caisson de raccordement augmentent dans le cas de modules plus élevés de manière qu une augmentation de la hauteur du canal soit possible m 3 /h Person: IDA m 3 /h Person: IDA m 3 /h Person: IDA m 3 /h Person: IDA 3 Augmentation de la productivité d une personne en fonction du débit d air extérieur et de la qualité de l air ambiant IDA 3 à IDA 1+ (IDA = Indoor Air Quality = Qualité de l air ambiant) (Source : Fanger) Diffuseur d air pulsé par le panneau de plafond perforé Dans cette variante, l apport d air pulsé intervient par le panneau métallique perforé. Comme dans le cas d un plafond rafraîchissant à air, des diamètres de trous jusqu à 2,5 mm et une section libre jusqu à 25% sont possibles. Des températures de l air pulsé inférieures jusqu à 12 K peuvent être utilisées grâce à cette introduction. La résistance à l air s élève à env. 35 Pa. Module Modul Classes de filtres nécessaires L air pulsé doit être traité par les classes de filtres suivantes, de manière à garantir de ne pas introduire d air pollué : Diffuseur d air pulsé par la bordure supérieure du panneau de plafond (fig. 17) : F7. Diffuseur d air pulsé par le panneau de plafond perforé vers le bas (fig. 16) : F9 Débits d air Le débit d air pulsé maximal est fonction des dimensions de la gaine et des dimensions par module. Les débits d air pour une hauteur standard du module de 75 mm sont indiqués dans la fig. 22 ci-dessus. 1 caisson d air pulsé/ repris en deux parties 2 air pulsé par le canal correspondant 3 air repris par le canal correspondant (fig. 21) Au maximum 30 m3/h par mètre courant ( T 12K) peuvent être insufflés par le panneau perforé. Dans le cas où des débits d air supérieurs sont nécessaires, la hauteur du canal est augmentée conjointement avec la hauteur du panneau de plafond, dans la mesure où la fonction de reprise d air n est pas simultanément souhaitée. L air repris On a la possibilité, avec le module de plafond hybride, de réaliser, en dehors de la fonction d air pulsé, la fonction de reprise d air. Un caisson spécial en deux parties air pulsé/repris est utilisé à cet effet. 17

18 ACOUSTIQUE Matériau d atténuation (fig. 22) Surface d absorption phonique (fig. 23) Source : Schallmesslabor EMPA (CH) Béton Degré d absorption phonique [α S ] Bande de fréquence Herz [Hz] Bande de fréquence [Hz] α W α P Classe d atténuateur phonique A selon EN ISO Voile acoustique sans fibres 20 Rapport EMPA N du *Autres rapports d essais avec des garnitures de laine minérale classiques disponibles auprès de Barcol-Air Atténuation phonique Les aspects acoustiques constituent une fonction importante souvent mésestimée d un faux-plafond. Un pouvoir d atténuation phonique élevé est en particulier exigé dans le cas de grands bureaux ou de salles de réunions. Etant donné que les modules de plafonds hybrides n occupent en règle générale qu entre 40 et 60% de la surface du plafond et que la surface restante est pratiquement acoustiquement dure, il en résulte des exigences acoustiques accrues pour les modules de plafonds. La solution composite développée par Barcol-Air répond précisément à ces exigences. Elle est constituée par une mousse spéciale absorbant les fréquences élevées et moyennes, qui, avec la tôle acoustique intégrée, absorbe également les basses fréquences. Les mousses utilisées à cet effet sont de la classe A2-s1,dø. Atténuation de l effet téléphone En cas de besoin, une garniture d atténuation phonique peut être incorporée dans les caissons d air pulsé et d air repris. Cette garniture permet l atténuation d insertion d env dna (fig. 24/25) 1 Air pulsé 2 Garniture acoustique Fig. 24) Module Module 1 Air pulsé 2 Air repris 3 Garniture acoustique (Fig. 25) 18

19 ELEMENTS INCORPORES Eléments incorporés et hauteurs d encastrement (fig. 26) Béton y x Hauteur de module x mm mm Hauteur d encastrement max. y La hauteur d encastement maximale est de 15 mm inférieure à la hauteur de module choisie Tous les éléments usuels incorporés dans les plafonds peuvent être intégrés dans les modules de plafonds hybrides. Il s agit en particulier des : luminaires sprinklers détecteurs (détecteurs de luminosité, détecteurs de mouvements et de fumée) émetteurs (WiFi) Dans le cas d une hauteur de construction totale de 75 mm, 60 mm sont à disposition pour les éléments incorporés dans le module standard. La hauteur des panneaux de plafonds peut, en cas de besoin, être accrue de 50 à 100 mm, ce qui autorise de monter des éléments incorporés d une hauteur atteignant 110 mm. Selon la taille du panneau de plafond et le poids des éléments incorporés (en particulier des luminaires), le panneau doit être renforcé pour prévenir un affaissement. Les éléments incorporés de grande surface réduisent la surface de refroidissement active. Ceci doit être pris en considération dans le dimensionnement des modules. Exemples d éléments incorporés : luminaires avec cadre sprinklers détecteurs de mouvements 19

20 RACCORDEMENT HYDRAULIQUE Hydraulique simple (fig. 27) Hydraulique séparée orientée sur la façade et le local (fig. 28) Circuit de chauffage Circuit de chauffage Circuit de refroidissement Circuit de refroidissement Vanne à 6 voies Vanne à 6 voies Surface de chauffage/ refroidissement orientée sur le local Surface de chauffage/ refroidissement orientée sur sur la façade Surface de refroidissement orientée sur le local Surface de refroidissement orientée sur la façade Paramètres de dimensionnement fondamentaux La température ambiante de fonctionnement est régulée à l aide du flux massique d eau de refroidissement/chauffage dans le plafond rafraîchissant et de la température de l air pulsé. Deux stratégies sont disponibles au choix pour prévenir la condensation dans le cas du refroidissement : Température fixe de l aller de l eau de refroidissement : l air pulsé est partiellement déshumidifié et la température de l aller s obtient à partir de la température du point de rosée + 1K. Cette stratégie est coûteuse mais la puissance de refroidissement reste ainsi constante, en particulier les jours lourds. Température de l aller décalée : la température de l aller de l eau de refroidissement s élève pendant toute la journée > 16 C et est réglée de manière que la température escomptable du point de rosée du local ne soit pas franchie, celle-ci est déterminée par la température extérieure et l humidité relative de l air. Cette stratégie est peu coûteuse mais le confort est notablement réduit, en particulier les jours lourds. Pour des raisons de confort, nous recommandons d utiliser des températures fixes de l aller. Les capteurs de point de rosée doivent être prévus à des endroits adaptés, lesquels coupent l aller en cas de condensation. On évite ainsi des dommages dus à l eau de condensation. Barcol-Air dispose à ce sujet d une grande expérience. Régulation de la température ambiante Un régulateur PI adaptant les organes de réglage à la situation prévalant dans le local est utilisé pour la régulation de la température ambiante. Le taux d impulsions est déterminé par la puissance frigorifique à délivrer si les vannes sont commandées par modulation de la durée d impulsion (PWM). Un mode rinçage devrait être prévu chaque semaine dans le cas de l utilisation d entraînements de vannes progressifs. Les écarts dus au système sont souvent très importants dans le domaine sous-proportionnel (0-50%) (flux laminaire plutôt que turbulent). Régulation du débit d air Le débit d air dans les modules est constant en dehors des salles de réunions où il est régulé par un détecteur de présence VOC et/ou de CO 2 par une VAV. La température de l air pulsé est en général maintenue constante en fonction de la saison (hiver, entre-saison, été). Hydraulique Un ou plusieurs modules de plafonds hybrides peuvent se situer dans une zone de régulation hydraulique. Tous les modules de plafonds hybrides de la zone de régulation sont soumis aux mêmes conditions de fonctionnement. Il est recommandé de séparer chaque circuit d eau du réseau principal par un robinet à boule, ce qui constitue un avantage lors de la mise en service et pour le fonctionnement/le remplacement de pièces. 20

21 Liaison à la masse SUPERIOR EN PARALLELE (fig. 29) Liaison à la masse STANDARD/SUPERIOR EN SERIE (fig. 30) Circuit de refroidissement Circuit de refroidissement Vanne à 6 voies Activation de la masse en surface Vanne à 6 voies Activation de la masse dans le cadre ou Panneau de plafond Panneau de plafond Panneau de plafond Liaison à la masse et panneau de plafond avec circuit hydraulique séparé. Dans le cas de ce panneau de plafond, l activation de la masse de béton peut être commandée indépendamment des panneaux de plafond. Dans cette solution du système hybride, l activation de la masse de béton est couplée en série au panneau de plafond. L activation de la masse de béton est parcourue en premier lieu laquelle refroidit alors le béton. Les panneaux du module sont couplés en série dans un schéma hydraulique simple (fig. 27). Dans le cas d exigences plus élevées et de locaux profonds, les surfaces de refroidissement orientées sur la façade et le local sont régulées séparément. C est ainsi que la compensation de courants d air froid et des besoins de refroidissement différents entre la façade et l intérieur du local peuvent être régulés individuellement. Les modules de plafonds sont, dans le cas d un fonctionnement combiné chauffage/refroidissement, exploités avec un système à deux conduites (Change-over) ou à quatre conduites (par ex. vanne de régulation à 6 voies) (fig. 30). Liaison à la masse SUPERIOR en parallèle Dans cette variante, l activation de la dalle de béton et du panneau de plafond est utilisée pour le refroidissement direct du local par des circuits hydrauliques réglables séparément. Ceci permet d obtenir une puissance de refroidissement sensiblement plus élevée en raison des basses températures de l eau et d une durée de circulation plus importante sans sous-refroidissement du local. La nuit, l activation de la masse peut rester en service et permet ainsi un refroidissement optimal de la masse de béton. La journée, dans le cas de charges thermiques initialement inférieures, le refroidissement n intervient que par le froid accumulé dans le béton. Dès que cette puissance de refroidissement ne suffit plus pour maintenir la température voulue du local, le module de plafond est activement refroidi (fig. 30). Les deux systèmes peuvent être en service simultanément dans le cas de charges thermiques élevées. Liaison à la masse STANDARD / SUPERIOR en série Dans cette variante, l activation de la masse a lieu en premier lieu, après quoi le panneau de plafond orienté sur la façade est alimenté et finalement le panneau de plafond orienté sur le local. La nuit, le débit d eau est réduit. Du fait de la diminution du débit, la différence de température entre l aller et le retour de l activation de la masse de béton est plus importante et la totalité de la puissance de refroidissement parvient dans la dalle de béton. Il en résulte l avantage que la température de l aller du panneau de plafond de refroidissement est plus élevée et que la dalle de béton peut être chargée pendant la nuit, la plupart du temps sans sous-refroidir pour autant le local. Dans le mode chauffage, n a lieu pratiquement aucun chauffage de la dalle de béton en raison de la réduction nocturne de la température souvent programmée, de même que de l écart plus important entre la température de l aller et du retour par rapport au cas du refroidissement. La partie prépondérante de la charge de chauffage est délivrée dans le local par le panneau de plafond. 21

22 UTILISATION FONCTIONNELLE DES PRODUITS Chauffage Refroidissement Compensation de la chute d air froid Air pulsé et repris Liaison à la masse Akustik Eléments incorporés Air pulsé Air repris SUPERIOR STANDARD Modules de plafond passifs Modules de plafond passifs Modules de plafond actifs Modules de plafond actifs Modules de plafond actifs Modules de plafond actifs En option Modules de plafond passifs Fonction d air pulsé et repris dans le local Atténuation acoustique efficace Augmentation de l atténuation acoustique en cas de combinaison de modules de plafond actifs et passifs Complément avec l incorporation de différents éléments Modules de plafond actifs Module de plafond classique avec refroidissement à l eau Chauffage et refroidissement de locaux Convient spécialement contre la chute d air froid Fonction d air pulsé et repris dans le local Bonnes caractéristiques acoustiques Augmentation de l efficacité énergétique grâce à la fonction hybride Complément avec l incorporation de différents éléments 22

23 PARAMETRES DE PLANIFICATION Prestations Nous vous accompagnons dans toutes les phases de votre projet en vous fournissant des prestations complètes. Planification stratégique et conception Nous vous aidons dans ce processus prédécisionnel à trouver la solution optimale au problème qui vous est posé. Dans ce cadre, en dehors de l esthétique, de la durabilité, de l efficacité énergétique, du confort, les rapports coûts/utilité constituent des grandeurs importantes. En cas de besoin, nous simulons les conditions climatiques de votre bâtiment dans une simulation ou à l échelle dans notre laboratoire. Etude des projets et appel d offres Notre importante documentation permet de vous présenter différentes solutions et variantes d exécution. Nous élaborons pour vous des offres complètes, de la planification à la mise en service. Réalisation et mise en service Nos chefs de projets expérimentés coordonnent les maîtres d ouvrages, optimisent la conception et établissent des plans de réalisation, de construction et de montage. Ils surveillent et pilotent la production de livraison et le montage sur le chantier. Les résultats des contrôles de qualité et tests (par ex. prises de vues infrarouges) vous sont fournis avec les documents de révision. Gestion et réaffectations Vous bénéficiez de coûts d exploitation et d une sécurité de fonctionnement optimaux avec nos prestations spéciales, comme par exemple un contrat de service pour une satisfaction élevée des utilisateurs et exploitants. En cas de changements de réaffectation et de transformations, nous adaptions votre installation existante en fonction des besoins et pour répondre efficacement aux nouvelles exigences

24 Sous réserves de modifications techniques 08/2016 Barcol-Air Group AG Wiesenstrasse 5, 8603 Schwerzenbach T , F barcolair.com Plafonds Rayonnants et Systèmes Hybrides