FORMATION BATIMENT DURABLE : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE

FORMATION BATIMENT DURABLE : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE Journée 2.1 Ventilation AUTOMNE 2013 Muriel BRANDT écorce sprl info@ecorce.be www.ecorce.be

2 OBJECTIF(S) DE LA PRESENTATION Bien comprendre les enjeux de la ventilation Choisir le système de ventilation le plus adapté aux besoins du bâtiment et des occupants Pouvoir prédimensionner un réseau de ventilation afin d appréhender son encombrement en phase d avant projet Connaître les facteurs qui influencent l efficacité énergétique d un système de ventilation

3 TABLE DES MATIERES POURQUOI VENTILER? COMMENT VENTILER? QUELS DÉBITS? VENTILER DE MANIÈRE RATIONNELLE

4 POURQUOI VENTILER? La ventilation a un objectif principal : Assurer la qualité de l air N pour les occupants N pour le bâtiment Et un objectif secondaire : Permettre le rafraîchissement du bâtiment en été Elle peut par ailleurs : Servir à la climatisation du bâtiment (comme vecteur pour le chauffage, le refroidissement et la (dés) humidification de l air). VENTILATION HYGIÉNIQUE VENTILATION INTENSIVE CLIMATISATION

5 POURQUOI VENTILER? VENTILATION HYGIÉNIQUE VENTILATION INTENSIVE CLIMATISATION

6 POURQUOI VENTILER? HYGIENE Pollutions L environnement intérieur est le lieu de diverses pollutions dues : N à l occupation humaine, N au bâtiment et à ses équipements, N à l environnement. Celles-ci sont préjudiciables : N à la santé, N au confort, N à la productivité des usagés, N à la santé du bâtiment.

7 POURQUOI VENTILER? HYGIENE Solution Une ventilation suffisante et de qualité permet de garantir une qualité d air acceptable dans le bâtiment Pour la santé et le confort des occupants N En diluant et évacuant les polluants en remplaçant l air vicié par de l air frais, N En régulant l humidité. Pour la santé du bâtiment N En régulant l humidité

8 POURQUOI VENTILER? HYGIENE Pollutions Pollutions relatives à l occupation humaine N Odeurs (corporelles, cuisines, toilettes, ordures, animaux, ) N Fumée de cigarette N Humidité (60 500 g/h pour une personne) N CO 2 N 13779 (2007) *

9 POURQUOI VENTILER? HYGIENE Pollutions Pollutions en provenance du bâtiment et de ses équipements N Tapis, vinyles N Peintures, colles, solvants (formaldéhyde, ) N Imprimantes, télécopieurs, fax, N CO (appareils à combustion non étanche) N Condensation et humidité excessive Moisissures, champignons,

10 POURQUOI VENTILER? HYGIENE Condensation Condensation - Zones : diagramme de Mollier Source : R. Fauconnier Zone 1: problèmes de sécheresse. Zones 2 et 3 : développements de bactéries et de microchampignons. Zone 3 : développements d'acariens. Zone 4 : polygone de confort hygrothermique

11 POURQUOI VENTILER? HYGIENE Condensation Condensation - Paroi froide 20 C t intérieure 10 C 11 C 15.3 C 0 C -10 C t extérieure -3.2 C -2.2 C -7.2 C -8.6 C Simple vitrage U g = 5,7 W/m²K Mur plein 29cm U = 2,31 W/m²K Double vitrage amélioré U g = 1,2 W/m²K

12 POURQUOI VENTILER? HYGIENE Pollutions Pollutions en provenance de l environnement N Radon N Pollens N Particules fines N Gaz polluants N Pour plus d informations: www.fanc.fgov.be

13 POURQUOI VENTILER? HYGIENE Pollutions Analyse de la qualité de l air dans le local de formation

14 POURQUOI VENTILER? VENTILATION HYGIÉNIQUE VENTILATION INTENSIVE CLIMATISATION

15 POURQUOI VENTILER? VENTILATION INTENSIVE La ventilation intensive permet De remplacer l air chaud intérieur par de l air plus frais extérieur, De décharger la masse thermique du bâtiment. La ventilation intensive permet donc un rafraichissement du bâtiment d une puissance limitée mais souvent suffisante en hiver ou en moyenne saison (freecooling, nightcooling, ventilation naturelle, hybride).

16 POURQUOI VENTILER? VENTILATION INTENSIVE La ventilation intensive implique des débits importants (> 4 h -1 ) et nécessite des dispositifs adaptés. Une simple extension de la ventilation hygiénique n est pas suffisante (permet environ1 h -1 ). Elle peut être réalisée grâce à : N La ventilation mécanique, N Une ventilation naturelle, N Une ventilation hybride (naturelle ou mécanique lorsque la première ne suffit pas). En vue de diminuer la consommation des auxiliaires 014 Source : A2M Source : NatVent

17 040 POURQUOI VENTILER? VENTILATION INTENSIVE Exemple fil rouge Ventilation nocturne par ouverture automatique des fenêtres et extraction en toiture sur base de : N Les conditions extérieures : température, force du vent et pluie (météo); N Les conditions de l'intérieur : la température et l'humidité relative.

18 040 POURQUOI VENTILER? VENTILATION INTENSIVE Exemple fil rouge Ventilation nocturne par ouverture automatique des fenêtres et extraction en toiture sur base de : N Les conditions extérieures : température, force du vent et pluie (météo); N Les conditions de l'intérieur : la température et l'humidité relative. Régulation : Ouverture possible N de 22h à 6h; N Si T ext en journée > 24 C (réglable) N Si T int en journée > T conf N Si T int > T ext + 2 Fermeture : N Si T int < (T conf, min -1) ou 19 C (réglable) N Si HR > 70 % (réglable) N Si vitesse du vent > 10 m/s (réglable) Le tout est divisé en zones paramétrables indépendamment et géré par une GTC qui peut également tenir compte des protection solaires mobiles, etc.

19 POURQUOI VENTILER? VENTILATION HYGIÉNIQUE VENTILATION INTENSIVE CLIMATISATION

20 POURQUOI VENTILER? CLIMATISATION L air introduit par la ventilation peut être utilisé comme vecteur Pour chauffer ou refroidir, Pour humidifier ou déshumidifier.

21 POURQUOI VENTILER? CLIMATISATION Pour chauffer ou refroidir (voir aussi Section «Quels débits») Un des intérêts du standard passif est de pouvoir, dans certains cas, se chauffer via la ventilation hygiénique (faible puissance requise). Il y a cependant certaines contraintes : N Le débit de ventilation est conditionné par le besoin de chaleur (couplage ventilation-chauffage), il faut alors souvent surventiler par rapport aux besoins hygiéniques (risque d assèchement de l air et surconsommation). Le problème est accru lorsque le besoin en air hygiénique baisse (inoccupation). N La température de l air de pulsion est limitée (bas et haut) pour une question de confort et donc la puissance également. Le PHPP limite par exemple la température de pulsion à 52 C pour le chauffage.

22 POURQUOI VENTILER? CLIMATISATION Pour humidifier ou déshumidifier L air froid extérieur, lorsqu il est réchauffé, voit son humidité relative diminuer (l humidité absolue reste constante). Et un débit d air neuf trop important risque d engendrer un assèchement de l air qui peut devenir inconfortable (< 30 %)! Zone 1: problèmes de sécheresse. Zones 2 et 3 : développements de bactéries et de microchampignons. Zone 3 : développements d'acariens. Zone 4 : polygone de confort hygrothermique

23 POURQUOI VENTILER? CLIMATISATION Pour humidifier ou déshumidifier Pour limiter le risque d assèchement, il convient de : 1. Limiter l apport d air neuf au minimum nécessaire à l hygiène, préférer de l air recirculé si l apport d air nécessaire est supérieur (pour le chauffage par exemple); 2. Récupérer une partie de l humidité de l air vicié grâce à des récupérateurs hygroscopiques; 3. Humidifier l air neuf.

24 POURQUOI VENTILER? CLIMATISATION Assèchement de l air Définir la modification de l humidité relative de l air extérieur (T=5, RH=60%) lorsqu il est est réchauffé à 20 C

26 POURQUOI VENTILER? CLIMATISATION Quelle puissance peut-on véhiculer par la ventilation? Puissance de chauffage [W] = 0,34 x Débit x DT [W/(m³/h).K] [m³/h] [ K] DT = la différence entre la température de l air pulsé et celle de l air extérieur à la sortie de l échangeur. T VMC = (T int -T ext )*h + T ext Données : - Débit = 1 m³/h - T int = 20 C - T ext = -9 C - h = 80 % - T puls = 52 C

28 TABLE DES MATIERES POURQUOI VENTILER? COMMENT VENTILER? QUELS DÉBITS? VENTILER DE MANIÈRE RATIONNELLE

29 COMMENT VENTILER? PRINCIPES DE BASE LES DIFFERENTS SYSTÈMES

30 COMMENT VENTILER? PRINCIPES DE BASE La vitesse de l air intervient dans le ressenti du confort Source: W. Frank: Raumklima und thermische Behaglichkeit. Berlin, 1975. Il faut en tenir compte lorsqu on fait le choix d un système et des compostant de ventilation.

31 COMMENT VENTILER? PRINCIPES DE BASE Vitesses résiduelles Réactions Situation 0 à 0,08 m/sec Plaintes quant à la stagnation de l air Aucune 0,13 m/sec Situation idéale Installation de grand confort 0,13 à 0,25 m/sec 0,33 m/sec 0,38 m/sec Situation agréable mais à la imite du confort pour les personnes assises en permanence Inconfortable, les papiers légers bougent sur les bureaux Limite supérieure pour les gens se déplaçant lentement Installation du confort Grandes surfaces et magasins Grandes surfaces et magasins 0,38 à 0,5 m/sec Sensation de déplacement d air important Vitesse < 0.3 m/sec m/sec) Installations industrielles et usines où l ouvrier est en mouvement Source : Energie +

32 COMMENT VENTILER? PRINCIPES DE BASE Pas d accumulation d air dans le bâtiment N Pas d alimentation sans évacuation N Pas d évacuation sans alimentation Au niveau du bâtiment Pour chaque local

33 COMMENT VENTILER? PRINCIPES DE BASE Système idéal Alimentation et évacuation de l air dans chaque local N Irréaliste Système simplifié N Alimentation dans les locaux «secs» N Transfert via les zones de circulation N Evacuation dans les locaux «humides» locaux dits «secs» circulation locaux dits «humides» alimentation séjour chambre bureau transfert couloir hall d entrée transfert cuisine salle de bain wc buanderie évacuation

34 13779 COMMENT VENTILER? PRINCIPES DE BASE Conventions de couleurs (NBN EN 13779) air d amenée (air entrant) air transitant (d une pièce à l autre) air évacué (vers l extérieur)

35 COMMENT VENTILER? PRINCIPES DE BASE LES DIFFERENTS SYSTÈMES

36 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES A. alimentation naturelle + évacuation naturelle B. alimentation mécanique + évacuation naturelle OK pour RAFRAICHISSEMENT C. alimentation naturelle + évacuation mécanique D. alimentation mécanique + évacuation mécanique ~ OK pour BASSE ENERGIE OK pour PASSIF et BASSE ENERGIE

37 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES - Système C Système C : alimentation naturelle & évacuation mécanique N Insufflation : grilles réglables N Transfert : fentes ou grilles N Extraction : ventilateur(s)

38 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES - Système C Avantages et inconvénients + - Contrôle des débits d air extraits Place le bâtiment en dépression Consommations électriques Nécessité d entretien Pas de contrôle précis des débits d air amenés (Filtration de l air entrant) (Bruits extérieurs) Cas des immeubles à appartements : déséquilibre de pression entre logements

39 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES - Système D Système D : ventilation mécanique double flux N Insufflation : ventilateur(s) N Transfert : fentes ou grilles N Extraction: ventilateur(s)

40 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES - Système D Avantages et inconvénients Systèmes très maîtrisable Système indépendant des conditions climatiques Possibilité de récupération de chaleur sur l air extrait pour préchauffer l air neuf Pas de transmission des bruits extérieurs Filtration de l air neuf, de manière globale + - Consommations électriques Nécessité d entretien Coût (celui du système C n est pas nul) Encombrement des gaines et du groupe

41 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Centralisé ou décentralisé. V=60 m³/h (2 personnes) h échangeur =70 % S incruste dans les murs extérieurs. V=80-200 m³/h (3-7 personnes) h échangeur =90 % S insère dans les vitrages extérieurs

42 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Centralisé ou décentralisé. V=220-340 m³/h (10-15 personnes) h échangeur =90 % extra-plat (24-30 cm) pour faux plafonds ou combles spécialement conçu pour les écoles et les crèches. V=700 m³/h (32 personnes) h échangeur = 90 % régulation par sonde CO 2

43 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Centralisé ou décentralisé. V= 500 m³/h h échangeur =85 %. V=1200-27000 m³/h h échangeur =75 %

44 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Centralisé ou décentralisé Critères de choix : N L encombrement des groupes ou du réseau de gaines, N La facilité d intégration : neuf ou rénovation, N La performance, N Le coût, N Les pertes de charge, N L entretien, N Les possibilités de traitement de l air (filtration, climatisation), N La répartition des débits, N La répartition des consommations entre usagés, N La régulation.

45 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Centralisé ou décentralisé Pour un immeuble de logements sociaux destinés à la location et selon les différents critères présentés, quelle configuration est la plus favorable (marquer d une croix)? Centralisé < - - - - - - - -> Décentralisé L encombrement et la facilité d intégration La performance et les pertes de charge Le coût L entretien La répartition des consommations entre usagés La régulation (débits à la demande, répartition des débits) AU GLOBAL

46 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Alimentation N Naturelle pour le système C (grilles) murale autorégulante isophonique murale

47 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Alimentation N Mécanique pour le système D (bouches) de mur ou de plafond diffuseur à jet rectiligne

48 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Transfert N Naturel pour les systèmes C et D (fentes ou grilles) fente sous une porte grille dans une porte grille dans un mur

49 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Evacuation N Mécanique pour les systèmes C et D (bouches ou grilles) bouches de mur ou de plafond grille

50 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Evacuation N Mécanique pour le système C (ventilateurs simple flux) ventilateur centrifuge ventilateur axial extracteur de toiture (centrifuge ou axial)

51 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Alimentation et évacuation N Mécanique pour le système D (ventilateurs double flux pour petites installations)

52 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Échangeur de chaleur N Pour le système D EXT EXT échangeur de chaleur filtre INT INT ventilateur

53 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Gaines N Pour les systèmes C et D aluminium acier galvanisé polypropylène

54 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Filtres N Pour les systèmes C et D (filtres) filtre pour gaine filtre pour groupe

55 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Filtres N Pour les systèmes C et D (filtres) Éléments à filtrer Insectes, fibres textiles, cheveux, sable, cendres, pollen, ciment Pollen, ciment, particules salissantes (poussière), germes, poussières chargées de bactéries Fumées d'huile et de suie agglomérées, fumée de tabac, fumée d'oxyde métallique Recommandations SICC (Société suisse des ingénieurs en chauffage et climatisation) Classe suivant EN Applications 779 G1 Utilisations simples (protection contre les insectes) G2 G3 G4 F5 F5 F6 F7 F7 F8 F9 Préfiltre et filtre pour les installations de protection civile Évacuation de l'air des cabines de peinture, des cuisines Protection anti-pollution pour les climatiseurs (par exemple de fenêtre) Préfiltre pour les classes de filtration F6 à F8 Filtre sur l'air neuf des locaux à faible exigence (ateliers, garages, entrepôts) Préfiltre et filtre pour les centrales de traitement de l'air Filtre final dans les installations de climatisation pour magasins, bureaux et locaux de fabrication Préfiltre pour classes F9 à H12 Filtre final dans les installations de climatisation pour bureaux, locaux de fabrication, hôpitaux, centrales électriques, locaux ordinateurs Préfiltre pour filtres absolus et filtres à charbon actif Germes, bactéries, virus, fumée de tabac, fumée d'oxyde métallique H10 H11 et H12 H13 et H14 U15 et U16 Filtre final pour locaux à haute exigence, laboratoires, alimentation, pharmacies, mécanique de précision, industrie optique et électronique H11 et H12 Filtre final pour salles blanches Filtre final pour salles blanches Vapeur d'huile et suie en formation, H13 et H14 Filtre final pour salle d'opération particules radioactives U15 et U16 Filtre final pour évacuation d'air des installations nucléaires

56 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Silencieux N Pour les systèmes C et D silencieux rigide circulaire silencieux rigide rectangulaire atténuateur de téléphonie silencieux souple

57 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Silencieux N Pour les systèmes C et D

58 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Prises et rejets N Pour les systèmes C et D en toiture en façade

59 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Batteries de chauffe N Pour le système D batterie électrique batterie à eau chaude

60 COMMENT VENTILER? LES SYSTÈMES Les Composants Clapets coupe-feu N Pour le système D

61 TABLE DES MATIERES POURQUOI VENTILER? COMMENT VENTILER? QUELS DÉBITS? VENTILER DE MANIÈRE RATIONNELLE

62 QUELS DÉBITS? Les débits de ventilation sont dictés par la fonction de la ventilation : VENTILATION HYGIÉNIQUE : le débit doit garantir une qualité d air suffisante en fonction des pollutions en présence. Plusieurs documents précisent les débits qu il faut mettre en œuvre : N Norme NBN D50-001 (1) : dimensionnement (résidentiel) nécessaire N Norme NBN EN 13779 (2) : dimensionnement (tertiaire) nécessaire N Norme NBN EN 15251 : usage et critères de confort (tertiaire et résidentiel) N PEB (annexes, renvoi aux normes), N Autres réglementations (RGPT, ) et documents scientifiques (PHPP, )

63 QUELS DÉBITS? Les débits de ventilation sont dictés par la fonction souhaitée de la ventilation : VENTILATION INTENSIVE : le débit à mettre en œuvre dépend du bâtiment (inertie, ), du climat et des charges à évacuer. CLIMATISATION : le débit est établi en fonction de la puissance à véhiculer (chaud ou froid) et de contraintes de confort (température de pulsion, ).

64 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 et annexe PEB NBN EN 13779 et annexe PEB NBN EN 15251 AUTRES

65 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 et annexe PEB NBN D50-001 Ventilation de base Ventilation intensive Ventilation des locaux spéciaux Exigence PEB Exigence PEB

66 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 et annexe PEB Règle générale : 3,6 m³/h par m² (= 1 l/s par m²) + débit minimal + débit suffisant auquel on peut se limiter + débit maximal pour les systèmes avec alimentation naturelle (système C)

EVACUATION ALIMENTATION 67 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 et annexe PEB local règle générale débit nominal débit minimal le débit peut être limité à alimentation naturelle max. (A, C) living 75 m³/h 150 m³/h chambres locaux d étude locaux de hobbies 3,6 m³/h/m² 25 m³/h 72 m³/h 2 x nominal local cuisine fermée salle de bain buanderie cuisine ouverte règle générale 3,6 m³/h/m² débit nominal débit minimal 50 m³/h 75 m³/h le débit peut être limité à 75 m³/h WC - 25 m³/h - Remarque: le débit peut être distribué sur plusieurs ouvertures AnVI- 1.b.

68 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 et annexe PEB ALIMENTATION MECANIQUE ALIMENTATION NATURELLE

TRANSFERT TRANSFERT 69 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 et annexe PEB Comme évacuation du local débit OT (minimum) fente minimale sous la porte living 25 m³/h 70 cm² chambres à coucher locaux d étude locaux pour hobbies 25 m³/h 70 cm² Comme alimentation du local débit OT (minimum) fente minimale sous la porte Salle de bain locaux de lavage ou séchage 25 m³/h 70 cm² cuisine 50 m³/h 140 cm² WC 25 m³/h 70 cm² Remarque: le débit peut être distribué sur plusieurs ouvertures

70 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 et annexe PEB Recyclage, utile : N Lorsque l énergie à véhiculer nécessite un débit supérieur au débit hygiénique, limite l apport d air neuf qu il faut climatiser (si la fonction du local le permet risque de contamination), Attention : N N L air recyclé ne peut que provenir des chambres à coucher, bureaux, salles de jeu, des couloirs, des cages d escalier et des halls de la même habitation. Le débit d air frais qui doit alimenter l habitation doit être au minimum égal à la somme des débits nominaux de toutes les chambres à coucher, bureaux et salles de jeu.

71 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 et annexe PEB Ventilation intensive salle de séjour chambre à coucher bureau salle de jeux cuisine Ventilation unilatérale Si l espace a des fenêtres ou des portes qui s ouvrent dans une façade A ouverture = 0,064 A espace ouverture fenêtres et /ou portes Ventilation transversale Si l espace a des fenêtres ou des portes qui s ouvrent dans au moins deux façades A ouverture = 0,032 A espace min. 40% par paroi

72 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 Ventilation intensive Ventilation intensive via oscillo-battant N Section équivalente A = (A 1. A 2 ) / (A 1 + A 2 ) A 1 = B. H A 2 = D. (H + B) Ventilation intensive via hotte N débit > 200 m³/h

73 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 Pour ce logement, définir les débits dans chaque pièce 20,5 m² 20 m² 2,95 m²

74 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 3,4 m² 12,4 m² 15,7 m² 4 m² 11,2 m²

75 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 En résumé l équilibre est-il atteint? Alimentation Evacuation Pièce Débit [m³/h] Pièce Débit [m³/h] TOTAL : TOTAL :

82 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 et annexe PEB NBN EN 13779 et annexe PEB NBN EN 15251 AUTRES

83 QUELS DÉBITS? NBN EN 13779 et annexe PEB La NBN EN 13779 est axée sur les performances des systèmes L annexe VII (PEB) a pour objectif principal de garantir une ventilation minimale dans les bâtiments non-résidentiels (exigences complémentaires) L annexe VII est nécessaire mais non suffisante (qualité de l air) L annexe VII s applique au bâtiment non résidentiels ou parties de ceux-ci destinés à l usage humain

84 QUELS DÉBITS? NBN EN 13779 et annexe PEB 3 types d espaces N espaces destinés à l'occupation humaine N N espaces prévus pour laisser séjourner des personnes pendant un temps plus long ( ). exemples : bureaux, restaurants, chambres d hôtel. espaces non destinés à l'occupation humaine espaces prévus pour séjour de personnes, et utilisation normale pendant un temps relativement court ( ). exemples : archives, stockage, W.C. espaces spéciaux (AnVII- 6.4.) par espaces spéciaux, nous entendons des espaces exposés (à risque) à des polluants spécifiques pour lesquels d autres exigences (spécifiques et/ou formelles) prévalent en ce qui concerne la ventilation. exemples : chaufferie, locaux stockage des ordures

85 QUELS DÉBITS? NBN EN 13779 et annexe PEB Espaces destinés à l occupation humaine Classe Débit d air neuf (locaux non fumeurs) Débit d air neuf (locaux fumeurs) IDA1 > 54 m³/h.personne > 108 m³/h.personne IDA2 36 54 m³/h.personne 72 108 m³/h.personne IDA3 22 36 m³/h.personne 43 72 m³/h.personne IDA4 < 22 m³/h.personne < 43 m³/h.personne

86 QUELS DÉBITS? NBN EN 13779 et annexe PEB Espaces destinés à l occupation humaine N Occupation de conception N Occupation théorique (AnVII- 7.2.1.) Données d entrée nécessaires au calcul du débit minimum de conception pour des espaces destinés à l'occupation humaine Superficie au sol par personne (m² /pers) ( ) Bureaux 15 Espaces réception, réception, salles - conférence 3,5 Entrée principale 10 ( ) Autres espaces 15 36 catégories présentées + «autres espaces»

87 QUELS DÉBITS? NBN EN 13779 et annexe PEB Espaces non destinés à l occupation humaine Classe IDA1 IDA2 IDA3 IDA4 Débit d air neuf (locaux non fumeurs) la classe n est pas appliquée > 2,5 m³/h.m² 1,3 2,5 m³/h.m² < 1,3 m³/h.m²

88 QUELS DÉBITS? NBN EN 13779 et annexe PEB Espaces non destinés à l occupation humaine (AnVII- 7.2.2.) N Sanitaires le nombre de wc et urinoirs est connu débit : 25 m³/h par wc ou urinoir le nombre de wc et urinoirs n est pas connu débit : 15 m³/h.m² N Douches débit : 50 m³/h par douche N Autres locaux non occupés débit : 1,3 m³/h.m²

89 QUELS DÉBITS? NBN EN 13779 et annexe PEB Type d espace? Destiné à l occupation humaine Non destiné à l occupation humaine Espace spécial Fonction? Occupation fixée par équipe de construction Superficie par personne Occupation calculée W.C.? Oui Non 1,3 m³/h.m² Max Oui Nombre WC connus? Autres normes? 22 m³/h.pers 25 m³/h.wc Non Oui Non 15 m³/h.m ² Débit selon ces normes Débit selon autres spécifications

90 QUELS DÉBITS? NBN EN 13779 et annexe PEB Recyclage et transfert N Le débit d alimentation de conception minimal des locaux destinés à occupation humaine doit être réalisé avec de l air neuf. Les débits supplémentaires peuvent être réalisés avec de l air neuf, de l air recyclé ou de l air transféré (AnVII- 7.3.) N Le débit d alimentation des locaux non destinés à l occupation humaine peut être entièrement réalisé avec de l air repris de locaux de qualité ETA1 ou ETA2 (AnVII- 7.3.) Pour le recyclage, il faut respecter chacune des directives de l annexe A.6 de la norme EN 13779 (AnVII- 7.3.)

91 QUELS DÉBITS? NBN EN 13779 et annexe PEB Conditions de pression N Un déséquilibre non négligeable entre débits d air fourni et repris est autorisé. -5 Pa CP +10 Pa (AnVII- 7.5.) CP = sign(q avec débit de fuite à 50 Pa abs(q v,supply v, supply - qv,extract). V 50 V 50 V ext - q v,extract ) 1 0,65. 50

92 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 et annexe PEB NBN EN 13779 et annexe PEB NBN EN 15251 AUTRES

93 QUELS DÉBITS? - NBN EN 15251 «Critères d'ambiance intérieure pour la conception et évaluation de la performance énergétique des bâtiments couvrant la qualité de l'air intérieur, la thermique, l'éclairage et l'acoustique» Annexe B (informative) : Base des critères pour la qualité de l'air intérieur et les débits de ventilation N B.1 Débits de ventilation recommandés pour le calcul dans les bâtiments non résidentiels B.1.2 Méthode basée sur l occupation humaine et les composants du bâtiment B.1.3 Méthode basée sur le débit de ventilation par personne ou par m² de surface au sol B.1.4 Valeurs recommandées du CO 2 pour les calculs énergétiques N B.2 Valeurs recommandées de débits pour le dimensionnement de la ventilation des logements N B.3 Critères recommandés pour le dimensionnement de l humidification et la déshumidification N B.4 Ventilation recommandée pendant les heures d inoccupation Annexe C (informative) : Exemple sur la façon de définir si un bâtiment est peu polluant ou très peu polluant

94 QUELS DÉBITS? - NBN EN 15251 Extrait (B.1.2)

95 QUELS DÉBITS? NBN D50-001 et annexe PEB NBN EN 13779 et annexe PEB NBN EN 15251 AUTRES

96 QUELS DÉBITS? AUTRES Autres réglementations et documents scientifiques N RGPT : Règlement général pour la protection du travail : 30m³/h par travailleur N Espaces fumeurs et espaces non-fumeurs (A.R. 19/01/2005 + ) N Ventilation dans l HORECA (A.M. 09/01/1991) N Et dans le PHPP : 30m³/h par personne

97 QUELS DÉBITS? NBN EN 13779 et annexe PEB Les débits en tertiaire : pour ces locaux, estimer le débit de ventilation hygiénique nécessaire Caractéristiques local Bureau paysagé : 150 m² (prévu pour 20 personnes) Bureau individuel : 20 m² (prévu pour une personne) Local d archive : 15 m² Classe : 50 m² (25 élèves + 1 prof.) Débit de conception [m³/h]

98 QUELS DÉBITS? NBN EN 13779 et annexe PEB Occupation minimale par type de local (PEB) TYPE LE LOCAL [m²/personne] Immeuble de bureaux Bureau 15 Locaux de réception, réception, salles de réunions 3,5 Entrée principale 10 Etablissements d enseignement Salles de cours 4 Salle polyvalente 1 Horeca Restaurants, cafétéria, buffet rapide, cantine, bars, cocktail bars Cuisine, kitchenettes 10 1,5

100 TABLE DES MATIERES POURQUOI VENTILER? COMMENT VENTILER? QUELS DÉBITS? VENTILER DE MANIÈRE RATIONNELLE

101 VENTILATION RATIONNELLE - CONSOMMATIONS Les consommations se situe à deux niveaux : N Pertes/gains par ventilation, N Auxiliaires. Pour diminuer la consommation globale, il est important d agir sur les deux sources. 040 300000 Consommations dues à la ventilation [kwh/an] 250000 200000 150000 100000 Pertes par ventilation Ventilateurs - Été Ventilateurs - Hiver 50000 0 Système C Système D (Selon PHPP)

102 VENTILATION RATIONNELLE POINTS D ATTENTION Il faut concevoir selon certaines priorités Comportement sensibilisé Régulation efficace Minimiser l énergie relative au transport de l air Minimiser l énergie relative au conditionnement d air Minimiser le débit total Réduire la consommation d énergie globale

103 VENTILATION RATIONNELLE POINTS D ATTENTION Comportement sensibilisé Régulation efficace Minimiser l énergie relative au transport de l air Minimiser l énergie relative au conditionnement d air Minimiser le débit total Réduire la consommation d énergie globale

104 VENTILATION RATIONNELLE MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Limiter la pollution dans le bâtiment Diminuer le besoin de climatisation (si véhiculée par la ventilation) Assurer l étanchéité à l air du réseau de ventilation Réduire le risque de court-circuit Equilibrer le réseau Contrôler à la demande : réguler les débits en fonction des besoins Consommation Concentration des substances polluantes débit de ventilation

105 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL - Limiter la pollution dans le bâtiment Choisir des matériaux à faibles émissions (COV), Privilégier les peintures à base d eau, Privilégier des locaux non-fumeur, Utiliser des produits d entretien moins polluants,

106 040 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL - Diminuer le besoin de climatisation Exemple fil rouge Enveloppe passive + Système D Besoin de chauffage : 9 kwh/m²an P =11 W/m² Température d air neuf = 15 C Enveloppe standard + Système C Besoin de chauffage : 121 kwh/m²an P = 75 W/m² Température d air neuf = -3 C 0,9 m³/h/m² 4,1 m³/h/m² Température maximale de pulsion = 52 C

107 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL - Assurer l étanchéité à l air du réseau EN 13799- A8 Pourquoi? Débit inutile = pertes d énergie (débit +20% consommation +73%) (la puissance varie selon le cube du débit) Diffusion involontaire

108 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL - Assurer l étanchéité à l air du réseau Étanchéité des conduits de ventilation dans le bâtiment PROBE du CSTC : 1. Situation initiale (conduits rectangulaires) 2 à 5. Étanchéifications successives par bandes adhésives 6. Remplacement des conduits rectangulaires par des conduits circulaires à double joints au raccords Source: CSTC

109 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Réduire le risque de courts-circuits

110 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Equilibrer le réseau Equilibrer le réseau consiste à régler finement la perte de charge sur chaque bras du réseau de manière à répartir les débits tel que prévu sur papier Chaque local est alimenté selon ses besoins, inutile d adapter le débit total pour remédier à un manque dans un local

111 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Contrôle à la demande Régulation des débits en fonction des besoins Les normes (1) et (2) permettent de déterminer les débits de dimensionnement et l installation doit pouvoir fournir ces débits. Ces débits ne doivent cependant pas être pulsés à tout moment afin de limiter la consommation globale. Une régulation est nécessaire!

112 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Contrôle à la demande Mode de régulation Dispositif Cas adaptés Présence supposée Horloge Locaux à occupation très prévisible et répétitive (bureaux, réfectoire, ) Présence réelle (ON/OFF) Détecteur infrarouge Locaux à occupation imprévisible ou aléatoire (toilettes, couloirs, ) Présence réelle (Nombre de personnes) Sonde CO 2 (Entretien délicat) Locaux à occupation imprévisible et /ou variable (salles de réunions, salles polyvalentes, classes, séjour, ) Pollution de l air Sonde CO 2 ou COV Locaux dont l activité implique l émission variable de polluants : laboratoire, atelier, industrie, Taux d humidité Sonde d humidité Locaux à production variable d humidité : salle de bain, cuisine, Température intérieure Sonde de température En complément d un autre dispositif pour profiter du freecooling

113 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Contrôle à la demande + - Horloge Sonde CO2 Sonde présence (IR) Régulation très simple et robuste, investissement réduit Permet d adapter le débit au besoin réel ~ - 60 % sur le volume d air ventilé, et sur les consommations dues à la ventilation (ventilateurs + chauffage) Fonctionnement ON/OFF/ralenti Fonctionnement selon horaire réel d occupation ~ - 50 % sur le volume d air ventilé, et sur les consommations dues à la ventilation (ventilateurs + chauffage) Cout réduit Technologie robuste Mauvaise adéquation avec les besoins, surventilation Consommation importante Cout des sondes Robustesse des sondes? Ne tient pas compte du nombre de personnes présentes, risque de surventilation

114 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Contrôle à la demande Heure 1 : 1 personne fume 2 cigarettes Heure 2 : local vide Heure 3 : 6 personnes ne fument pas Heure 4 : local vide Pour bien réguler, il faut bien compartimenter. Parfois un groupe indépendant peut s avérer nécessaire.

115 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Contrôle à la demande Moyens de régulation - Système C : N Grilles d alimentation auto-réglables en fonction des conditions atmosphériques (pression du vent) N Réglage du ventilateur par l utilisateur (manuel ou motorisé) non permis en non résidentiel de manière automatisée

116 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Contrôle à la demande Moyens de régulation - Système D : N Réglage des bouches : régulation par étranglement Registre de laminage placé dans le conduit augmentation de la perte de charge mauvaise option N Réglage du ventilateur Réglage par aubage mobile Vitesse de rotation variable Source : Energie Plus Les systèmes de régulation basés sur la température de l air et qui permettent de réduire le débit de conception minimal ne sont pas autorisés (AnVII- 7.4.)

117 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Contrôle à la demande Exemple fil rouge 300000 Consommations dues à la ventilation [kwh/an] 250000 040 200000 150000 100000 Pertes par ventilation Ventilateurs - Été Ventilateurs - Hiver 50000 0 Système D Système D non régulé Le débit varie selon un horaire d occupation Source : PHPP Le débit de dimensionnement est pulsé en continu NB : La consommation des ventilateurs est ici supposée varier linéairement en fonction du débit = simplification favorable

118 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Contrôle à la demande Exemple fil rouge BUREAU 040 EXTRACTION AMENÉE SALLE DE RÉUNION ÉCHANGEUR GÉOTHERMIQUE VENTILATEURS + ECHANGEUR

119 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Contrôle à la demande Envisager une stratégie de régulation pour les locaux suivants (hygiène) Classe (école primaire) O O Horloge Classe (école secondaire et cours du soir) O O Sonde CO 2 Salle de bain O O Sonde de présence (IR) Bureau paysagé O O Sonde de T Bureau individuel O O Sonde d humidité Cafétéria Cuisine (collective) Sanitaire (école) Chambre (internat) O O O O

120 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Contrôle à la demande Estimer la consommation annuelle pour les configurations suivantes Débit de dimensionnement : 350 m³/h Maison de 5 personnes, occupation présumée : Consommation du groupe : Débit [%] Wh/m³ W 30 0.17 17 40 0.19 27 50 0.24 44 60 0.31 70 70 0.40 105 80 0.48 145 90 0.60 196 100 0.69 243

121 MINIMISER LE DÉBIT TOTAL Contrôle à la demande Estimer la consommation annuelle pour les configurations suivantes Durée [heures] Débit [%] Consommation [kwh/an] Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3 24 100 % 24 50 % 16 50 % 8 30 %

123 VENTILER DE MANIÈRE RATIONNELLE Comportement sensibilisé Régulation efficace Minimiser l énergie relative au transport de l air Minimiser l énergie relative au conditionnement d air Minimiser le débit total Réduire la consommation d énergie globale

124 VENTILATION RATIONNELLE MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT EN 308 Minimiser les pertes : Grâce à l utilisation d un échangeur de chaleur, En isolant les conduites de ventilation, En préchauffant/prérefroidissant l air grâce à la géothermie

125 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Echangeur de chaleur Permet de récupérer une partie de l énergie comprise dans l air extrait pour la transférer à l air neuf issu de l extérieur. Son efficacité est exprimée comme suit (NBN EN 308) : EN 308 11 12 Air extrait Pour la température 22 Air neuf 21 Pour l humidité h = rendement t = température [ C] x = humidité absolue [kg eau /kg airsec ]

126 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Echangeur de chaleur Exemple : Si t 11 = 20 C, t 21 = 5 C, t 22 =15 C h t = 67 % N.B. : La norme impose que les tests soient réalisés dans des conditions climatiques précises et pour différentes combinaisons de débits

127 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Echangeur de chaleur Critères pour le choix d un échangeur : N De la performance à atteindre sur la récupération, N Des pertes de charges acceptables, N Des risques de surchauffe (possibilité d arrêter la récupération), N De la place disponible et de la disposition des gaines de pulsion et d extraction, N Du contenu énergétique de l air extrait, N Du risque de contamination entre l air neuf et l air extrait, N

128 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Echangeur de chaleur 3 catégories d échangeurs : N Récupérateurs (Catégorie I) N Avec fluide intermédiaires (avec ou sans changement de phase) (Catégorie IIa et IIb) N Régénérateurs ((non)hygroscopique) (Catégorie IIIa etiiib)

129 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Echangeur de chaleur Echangeurs de chaleur récupérateurs Échangeur à plaques à flux croisés Échangeur à plaques à contre-courant h = 50 70 % h = 80 90 %

130 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Echangeur de chaleur Echangeurs de chaleur récupérateurs Échangeur récupérateur à contre-courant à canaux h = 80 90 %

131 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Echangeur de chaleur Echangeurs de chaleur avec fluides intermédiaires Sans changement de phase * Avec changement de phase (Caloduc) Air extrait Batterie aireau Fluide de transfert (eau glycolée) Batterie aireau Air neuf Source : Isobar h = 50 65 % h = 55 65 % *: Une pompe à chaleur peut être insérée entre les deux batteries, il y a alors changement de phase.

132 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Echangeur de chaleur Echangeurs de chaleur régénérateurs Échangeur régénérateur statique (non)hygroscopique Échangeur régénérateur à rotation (non)hygroscopique h = 75 90 % h = 70 80 %

133 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Echangeur de chaleur Il est important de pouvoir supprimer l échange de chaleur pour profiter d un air extérieur plus frais freecooling, possible grâce : N À un bypass motorisé, N A l arrêt de la roue d échange, N A l arrêt du circulateur entre les deux échangeurs.

134 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Echangeur de chaleur Récupérateurs + - Rendement élevé (double échangeur) Simple et fiable, grande durée de vie, pas de mouvement (sauf bypass) Peu d entretien Risque très faible de contamination Disponible en différents matériaux Pour débits < 10000 m³h Nécessite air extrait et neuf proches Nécessite bypass Risque de givre Pertes de charge importantes (surtout pour les très haut rendements) Risque d encrassement (filtre) Encombrant Avec fluide intermédiaires (sans changement de phase) Avec fluide intermédiaires (avec changement de phase) Régénérateurs ((non)hygroscopique) Aucun risque de contamination Flexibilité pour la disposition gaines Régulation de la température très simple (vanne 3 voies) Faible encombrement Aucun risque de contamination Pas de pièce en mouvement Faible encombrement Très bon rendement si air extrait énergétiquement élevé Risque de givre réduit Possibilité de récupérer l humidité Rendement très élevé Perte de charge relativement faible Faible encombrement Fonction été possible (latent uniquement) Risque d encrassement et givre réduit Contrôle de l efficacité aisé Perte de charge importante côté eau gycolée Consommation d énergie pour la pompe Pièce en mouvement (pompe) Rendement peu élevé Risque de givre Cout important pour petites installations Nécessite air extrait et neuf proches Risque de contamination de l air neuf Contrôle délicat de l efficacité Nécessite air extrait et neuf proches Risque de contamination Consommation pour entrainement de la roue (réduit) Pièces en mouvement

135 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Isoler les conduites Les conduites de ventilation doivent être isolées N Hors du volume chauffé (1) : afin d éviter les pertes à l environnement N Dans le volume chauffé : Air neuf : afin de pouvoir cibler le conditionnement d air (ne pas chauffer/refroidir là où ça n est pas nécessaire), Air vicié : car l air vicié n est pas à la température requise (2). (1) (2) (Source : Manuel PHPP) Le PHPP tient compte de ces pertes en modifiant le rendement réel de l échangeur de chaleur.

136 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Géothermie La géothermie peut servir au préchauffage/prérefroidissement de l air : N Puits canadien/provencal : l air neuf passe dans un tuyau enterré dans le sol pour en capter une partie de l énergie, avant d entrer dans l échangeur éventuel N Puits géothermique à eau glycolée : de l eau circule dans le sol pour y puiser une partie de son énergie avant que celle-ci soit transmise à l air neuf de ventilation grâce à un échangeur aireau.

137 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Géothermie Le fonction est identique dans les deux cas : N Préchauffer l air en hiver afin : De limiter les pertes par ventilation (fonction secondaire si présence d un échangeur), De limiter le risque de givre dans l échangeur. N Rafraichir l air en été Risque de prolifération de bactéries et de moisissures dans le puits canadien et de contamination de l air neuf. Risque inexistant si puits géothermique.

138 040 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Géothermie Exemple fil rouge 79% 79% 78% 78% 78% 78% 78% 77% 77% 77% 77% Epaisseur d isolation fixe (60 mm), longueur (l) variable + 0,4 kwh/m²an 77% 8,55 0 5 10 15 20 25 Longueur des tuyaux [m²] 9,05 9 8,95 8,9 8,85 8,8 8,75 8,7 8,65 8,6 79% 78% 77% 76% 75% 74% 73% 72% 71% Epaisseur d isolation variable, longueur (l) fixe (10 m) + 1,4 kwh/m²an 70% 8,6 0 20 40 60 80 100 120 Épaisseur d'isolation des tuyaux [mm] 10,4 10,2 10 9,8 9,6 9,4 9,2 9 8,8 Rendement échangeur [%] Besoin de chaleur de chauffage annuel [kwh/m²an] Rendement échangeur [%] Besoin de chaleur de chauffage annuel [kwh/m²an] (Source : PHPP)

139 040 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Géothermie Exemple fil rouge 40 40 35 35 30 25 20 5,3 6,1 8,6 10,3 Besoins en énergie de chauffage Apports solaires 30 25 20 5,3 3,0 5,8 10,3 Besoins en énergie de chauffage Apports solaires 15 Apports internes 15 Apports internes 10 23,6 16,0 Pertes par infiltrations 10 23,6 15,9 Pertes par infiltrations 5 Pertes par ventilation 5 Pertes par ventilation 0 Déperditions (kwh/m²an) Apports (kwh/m²an) Pertes par transmission 0 Déperditions (kwh/m²an) Apports (kwh/m²an) Pertes par transmission Sans puits canadien Avec puits canadien

140 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Géothermie Différents logiciels permettent de dimensionner des puits canadiens et géothermiques tels que : N GAEA : http://nesa1.uni-siegen.de/index.htm?/produkte_e.htm, permet le dimensionnement de puits canadiens et provençaux N TRNSYS : logiciel de simulation dynamique complet permettant, entre autres, de simuler des puits canadiens et géothermiques

141 MINIMISER L ÉNERGIE DE CONDITIONNEMENT Géothermie Exemple de simulation dans GAEA

142 VENTILATION RATIONNELLE MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Comportement sensibilisé Régulation efficace Minimiser l énergie relative au transport de l air Minimiser l énergie relative au conditionnement d air Minimiser le débit total Réduire la consommation d énergie globale

143 VENTILATION RATIONNELLE MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Limiter les pertes de charges (composants et dimensionnement), Choisir des ventilateurs performants et réglables Choisir une ventilation naturelle ou hybride

SFP [W/m³/s] 144 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT - Indicateur 13779 SFP = Specific Fan Power [W/(m³/s)] SFP = P S + P E Qv max P S = Puissance électrique absorbée en pulsion [W] P E = Puissance électrique absorbée en reprise [W] Qv max = le plus grand débit (pulsion ou extraction) [m³/s] 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 OBJECTIF SFP 1 SFP 2 SFP 3 SFP 4 SFP 5 SFP 6 SFP 7 Catégories NB : Le PHPP parle de consommation en Wh/m³, soit des W/(m³/h), il faut diviser le SFP par 3600 pour arriver à ce critère.

145 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Limiter les pertes de charge Pertes de charges linéique : Pertes de charges singulières : Débit : ΔP l d ΔP k.ρ. Q v. S Puissance absorbée : P ~Q³.λ.ρ. 2 v 2 2 v 2 Q= débit (m³/s) DP = Perte de charge (Pa) P = puissance (W) S = Section (m²) v = Vitesse (m/s) l = Longueur (m) = masse spécifique (kg/m³) d = diamètre (m) = coefficient de friction k : coefficient de perte de charge singulière Doubler la vitesse de l'air implique une augmentation des pertes de charge d un facteur 4 et de la puissance absorbée par le ventilateur d'un facteur 8!!

146 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Limiter les pertes de charge EN 13799- A12.2 Quelques conseils Concevoir le réseau le plus simple et le plus court possible, Dimensionner correctement les conduits, Choisir des conduits lisses et ronds de préférence, Eviter les courbes courtes et réductions brusques, Limiter les raccords flexibles, Choisir des équipements à faible perte de charge (échangeur, clapet, registre, batteries, filtres, ) Source: CD énergie plus

147 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Limiter les pertes de charge Dimensionnement des conduits N Limite supérieure > encombrement, poids, prix, N Limite inférieure > bruits, vitesse, pertes de charges Un prédimensionnement peut se faire en avant projet en se basant sur les hypothèses suivantes : N Conduits de départ (sortie de groupe, trémie) : 5 m/s N Conduits intermédiaires (couloir, ) : 4 m/s N Conduits terminaux : 2,5 m/s N Ou avec comme objectif de limiter les pertes de charges à 0,5 Pa/m dans les conduits droits C est bien un pré-dimensionnement qui ne permet pas de s affranchir d un dimensionnement dans les règles de l art en tenant compte des spécificités de chaque projet!

148 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Limiter les pertes de charge La ventilation et l acoustique Eventuelles sources de nuisances sonores en ventilation N environnement extérieur via les OAR N bruit du ventilateur par les conduits (D) ou en direct (E) N transmission de vibrations (A) N flux d air dans les conduites (C) et bouches (B) N transmission des bruits de locaux adjacents via les conduites/canaux via les ouvertures de transfert Le voisinage peut également subir les nuisances sonores ayant pour cause la ventilation (groupes de refroidissement placés sur la toiture, bruit intérieur s échappant par l installation de ventilation)

149 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Limiter les pertes de charge La ventilation et l acoustique Système A Système C Système D Bruits extérieurs Bruits du système n.a. Bruits intérieurs Légende : n.a. non applicable problème mineur problème important

150 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Limiter les pertes de charge La ventilation et l acoustique Pistes d isolation acoustique N N N N N N N N Grilles d amenée acoustiques Limitation vitesse de l air (2 3 m/s dans les conduits terminaux) Limiter les pertes de charges et écarter les coudes ou déviations pour éviter les turbulences Fixation correcte des conduites (colliers anti-vibrations pas de contacts solides) Ventilateurs à faibles charges acoustiques et supports adaptés Silencieux, capotage Dimensionnement et mise en œuvre correcte du réseau de ventilation Choix de bouches adéquates

151 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Limiter les pertes de charge La ventilation et l acoustique Grilles acoustiques vue de face prise d air réglable acoustique vue arrière

152 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Limiter les pertes de charge Limiter les pertes de charge Entretenir l installation est également important pour éviter l augmentation des pertes de charges Nettoyer les bouches et conduits, Nettoyer remplacer des filtres, Préférer les embranchements en Y aux embranchements en T, Faciliter l accès au réseau au moyen de regards de visites aux coudes (Source : Energie Plus)

153 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Limiter les pertes de charge Limiter les pertes de charge : définir les dimensions approximatives des gaines rondes pour les cas suivants : Débit [m³/h] Position Dimension [mm] 3000 Trémie 600 Conduit terminal 25 Conduit terminal Perte de charge [Pa/m] Vitesse [m/s]

154 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Limiter les pertes de charge Limiter les pertes de charge

156 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Ventilateurs performants Quelques conseils : Utilisation de ventilateurs adaptés, Rendement important, Point de fonctionnement nominal au rendement maximum = dimensionnement adéquat, Possibilité de modification du débit sans perte de rendement

157 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Ventilateurs performants (Source : Energie Plus)

158 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Alternatives Ventilation naturelle Consommation pratiquement nulle Sensation de confort car implication des occupants + - Impossible de garantir les débits Difficultés pour climatiser et filtrer l air neuf Difficultés pour récupérer l énergie de l air extrait

159 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Alternatives La ventilation hybride combine les avantages de la ventilation mécanique et de la ventilation naturelle en utilisant l une ou l autre fonctionnalité de celles-ci en fonction de l heure ou de la saison. Le système peut passer d un système à l autre. Typiquement la ventilation mécanique sera utilisée pour assurer la ventilation hygiénique alors que la ventilation naturelle servira plutôt au rafraichissement du bâtiment. Les configurations sont cependant multiples.

160 MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Alternatives Ventilation hybride Principes Ventilation mécanique et naturelle Les deux systèmes sont totalement autonomes et la régulation peut choisir de passer de l un à l autre d une saison à l autre ou d une période occupée à une période non-occupée Ventilation naturelle assistée par ventilateur Lorsque le débit assuré par la ventilation naturelle est insuffisant, un ventilateur (basse pression) permet de garantir le débit Ventilation naturelle assistée par tirage et le vent Des dispositifs sont mis en œuvre pour maximiser le tirage et garantir un débit suffisant. Source : NatVent

161 VENTILATION RATIONNELLE MINIMISER ENERGIE TRANSPORT Comportement sensibilisé Régulation efficace Minimiser l énergie relative au transport de l air Minimiser l énergie relative au conditionnement d air Minimiser le débit total Réduire la consommation d énergie globale

162 VENTILER DE MANIÈRE RATIONNELLE VOTRE SYSTÈME DE VENTILATION EST MAINTENANT OPTIMISÉ Comportement sensibilisé Régulation efficace Minimiser l énergie relative au transport de l air Minimiser l énergie relative au conditionnement d air Minimiser le débit total Réduire la consommation d énergie globale

163 CE QU IL FAUT RETENIR DE L EXPOSE La ventilation, c est important! Il faut en tenir compte le plus tôt possible. Ventilation = perte énergétique mais indispensable Optimisation/régulation pour limiter les pertes Il n y a pas de solution unique en termes de débits, dimensionnement, schéma de réseau, etc.

164 OUTILS ET REFERENCES Outils, sites internet, etc intéressants : N http://www.passiv.de, différents outils : SommLuft : ventilation naturelle par les fenêtres PHLuft : puits canadiens, échangeurs PHI Rechentool Druckverlust : calcul des pertes de charges dans les conduits N Norme NBN D50-001 (1) : dimensionnement (résidentiel) N Norme NBN EN 13779 (2) : dimensionnement (tertiaire) N Norme NBN EN 15251 : usage et critères de confort (tertiaire et résidentiel) N PEB (annexes, renvoi aux normes), Guide pratique pour la construction et la rénovation durables de petits bâtiments : http://app.bruxellesenvironnement.be/guide_batiment_durable Fiches : ENE07, ENE22, ENE23, CSS00, CSS07-11, CSS14

165 CONTACT Muriel BRANDT Gérante d écorce sprl : 04/226.91.60 : info@ecorce.be

166?

167 MERCI POUR VOTRE ATTENTION