Information aéraulique
L’aéraulique
Les applications aérauliques se retrouvent dans toute l’industrie :
- Ventilation des locaux
- Captage des polluants
- Transport vers les systèmes de traitement
- Maîtrise des ambiances
Notions de mécanique des fluides
On distingue 2 régimes d’écoulement :
- Écoulement laminaire
- Le mouvement des particules fluides se fait de façon régulière et ordonnée
- Écoulement turbulent
- Le mouvement des particules fluides est irrégulier
- Des fluctuations aléatoires de la vitesse viennent se superposer au mouvement moyen du fluide
- Dans une section droite d'un conduit circulaire, le profil de vitesse est celui d’un écoulement turbulent : la vitesse est constante dans la zone centrale
Schéma des zones d'écoulements laminaires et turbulents dans un tube
Pour qu'il y ait mouvement d'air dans un réseau, il faut que le flux d'air puisse vaincre les forces contraires qui s'opposent à son déplacement.
Ces forces appelées "pertes de charge" sont de 2 types :
- Le frottement sur les parois : pertes linéaires ou régulières
- Les perturbations du réseau : pertes accidentelles ou singulières (pertes par chocs et tourbillons engendrées par la présence de coudes, de changement de section, de registre, grillage, etc.)
On appelle ∆P les pertes de charge, c’est-à-dire les pertes d'énergie de l'écoulement du fait de la viscosité (friction des particules de fluide sur les parois et entre elles).
Les pertes de charge ne peuvent être que positives.
Les pertes de charge d'un réseau sont la différence de pression totale entre l'entrée et la sortie de ce réseau.
Les réseaux aérauliques
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Pourquoi ventiler ?
Renouveler l'air d'un bâtiment est indispensable :
- Pour y apporter un air neuf et pourvoir à nos besoins en oxygène
- Pour évacuer les odeurs et les polluants qui s'y accumulent
- Pour éliminer les excès d'humidité
- Pour fournir aux appareils à combustion l'oxygène dont ils ont besoin pour fonctionner sans danger pour notre santé
Avant l'aération se faisait naturellement, les bâtiments étant peu étanches.
Les bâtiments sont de plus en plus étanches ; il y a peu de renouvellement d'air "parasite" d’où la nécessité d'un système de ventilation :- Efficace
- Bien dimensionné
- Bien installé
- Bien entretenu
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Quelques notions de confort
Les principaux critères de confort sont :
- Thermique
- Températures (sèche, radiante, opérative…)
- Gradient de température, asymétrie
- Hygrométrie
- Vitesse d’air
- Acoustique
- Qualité de l’air
La norme de référence est l’ISO 7730 "Ergonomie des ambiances thermiques - Détermination analytique et interprétation du confort thermique par le calcul des indices PMV et PPD et par des critères de confort thermique local"
2 indices de confort global permettent d’évaluer la qualité du réseau aéraulique :- PMV = Predicted Mean Vote
- Calculé en fonction de l’activité physique, de l’habillement, des températures, vitesse…
- Sur une échelle de -3 (froid) à +3 (chaud), en passant par 0 (neutre)
- PPD = Predicted Percentage of Dissatisfied
- Pourcentage de personnes insatisfaites (5% pour PMV = 0)
- Déterminé par de nombreuses campagnes d'essais
- Thermique
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Les systèmes de ventilation
Différents systèmes sont utilisés suivant :
- La taille du bâtiment à ventiler
- L’utilisation du bâtiment (tertiaire ou habitat)
- Les systèmes de chauffage et de climatisation
On peut citer comme systèmes aérauliques :
- Pas de système de ventilation (fenêtre)
- Ventilation générale naturelle
- Ventilation naturelle assistée
- Système VMC (indépendant du chauffage et de la climatisation), simple flux (SF) ou double flux (DF), hygroréglable ou pas,
- Ventilation répartie
- Centrale de traitement d'air avec système de diffusion d'air. Il existe deux principaux types de diffusion d'air :
- Diffusion par mélange
- Diffusion par déplacement d'air
Les réseaux aérauliques sont constitués de plusieurs composants :
- Les bouches et diffuseurs servent à assurer distribuer ou aspirer l’air
- Les conduits d’air, ou conduits aérauliques, constituent souvent l’essentiel des réseaux
- Les ventilateurs animent la circulation d’air
- Les filtres
- Les échangeurs thermiques
La ventilation est aussi un poste parfois conséquent de consommation d'énergie : environ 30% des consommations de chauffage d’un bâtiment sont dues à la ventilation et il faut comptabiliser l’énergie électrique due à la consommation du ou des ventilateurs.
Il y a donc un Intérêt évident d'amener uniquement les débits d'air nécessaires à une bonne qualité d'air intérieur. -
La réglementation
La réglementation liée à la ventilation dans le tertiaire se compose de plusieurs types de textes :
- Réglementation hygiène
- Loi Evin
- Réglementation thermique
- Réglementation incendie
- Réglementation acoustique
On peut citer :
- Règlement Sanitaire Départemental Type (RSDT, 1978) s'applique à tous les bâtiments neufs et existants
- Code du Travail s'applique aux locaux avec des salariés des bâtiments neufs et existants
- Réglementation thermique : RT2005/RT2012
- L. 231-1 Sont soumis au Code du travail les établissements industriels, commerciaux et agricoles et leurs dépendances, de quelle que nature que ce soit, publics ou privés, laïques ou religieux
- Bruit de voisinage (arrêté du 18 avril 1995)
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