Tout le monde souhaite respirer un air pur à l'intérieur, mais peu de gens comprennent ce qu'est une ventilation professionnelle. On me pose souvent des questions sur les calculs et les schémas.
Une fois qu'on a une idée générale du système d'ingénierie, on s'inquiète des difficultés et des coûts de son installation. L'idée de remplacer le système de ventilation par une ventilation conventionnelle ou d'autres solutions rudimentaires surgit. Permettez-moi de vous répondre clairement tout de suite : ce n'est pas toujours possible !
La ventilation professionnelle par insufflation et extraction est un système de renouvellement d'air constant conçu par des ingénieurs pour un bâtiment spécifique, en tenant compte de ses paramètres.
L'installation d'un système de ventilation est pertinente pour l'architecture structures d'une superficie de 100 m²2, là où un renouvellement d'air complet ne peut être assuré par une ventilation classique par les fenêtres. Un système de ventilation par extraction est installé dans les zones de production..
Tu ne sais pas, Qu'est-ce qu'un système split ?Quelles sont les différences entre un système split, un système multi-split et un système inverter, et lequel est le meilleur choix ?
- Pourquoi la ventilation par insufflation et extraction ne peut être remplacée par la ventilation ou la climatisation
- Quels types de systèmes de ventilation d'insufflation et d'extraction existe-t-il ?
- De quels composants est composé le système de ventilation d'alimentation et d'évacuation ?
- Quelles sont les normes établies pour les systèmes de ventilation d'insufflation et d'extraction ?
- Comment calculer un système de ventilation par insufflation et extraction
- L'importance d'un système d'alimentation et d'évacuation d'air dans un appartement
- Guide pas à pas succinct pour l'installation d'une ventilation autonome
- Résumons en répondant brièvement aux questions les plus importantes
Pourquoi la ventilation par insufflation et extraction ne peut être remplacée par la ventilation ou la climatisation
Si vous confondez ventilation, climatisation et aération, vous vous trompez lourdement. L'aération désigne le processus temporaire d'introduction d'air frais dans une pièce. Le volume exact d'air renouvelé est impossible à déterminer. L'intensité de la circulation dépend de… le nombre de fenêtres ouvertes et la vitesse du vent.
Ouvrir trop de fenêtres crée des courants d'air, ce qui engendre une sensation d'inconfort dans la pièce et, en hiver, augmente les déperditions de chaleur. À l'inverse, ne pas ouvrir suffisamment de fenêtres empêche une bonne aération de la pièce, privant ainsi l'air vicié de son évacuation.
La climatisation n'est pas non plus directement liée à la ventilation, puisque ce processus a un but différent :
- Le principe de la climatisation est de maintenir des paramètres prédéfinis pour l'air intérieur. L'utilisateur peut régler l'humidité, la température et le niveau d'ionisation souhaités sur l'appareil. La ventilation vise à renouveler la totalité du volume d'air d'une pièce par les conduits d'insufflation et d'extraction dans un laps de temps donné.
- La climatisation se caractérise par sa capacité à faire circuler l'air intérieur sans apport d'air extérieur. La ventilation, en revanche, nécessite à la fois une entrée et une sortie d'air extérieur. L'échange d'air se produit à l'interface entre l'air extérieur et l'espace clos du bâtiment.
- Les méthodes et équipements de climatisation sont plus modestes. Un système modulaire composé de plusieurs unités peut traiter un volume d'air limité, tout en garantissant des paramètres sanitaires et hygiéniques conformes aux normes en vigueur. La ventilation par insufflation et extraction, quant à elle, dispose de moyens et de méthodes illimités.
Vous pouvez installer un système de ventilation simple chez vous ou l'adapter à vos besoins. Les systèmes professionnels purifient, humidifient et régulent la température de l'air dans tout le bâtiment ou dans certaines pièces seulement. En cas d'urgence, le système de ventilation renouvelle rapidement l'air ambiant.
Les systèmes de ventilation par insufflation et extraction se déclinent en plusieurs variantes, mais diffèrent par leur fonctionnalité et leur principe de fonctionnement de la ventilation ou de la climatisation.
La ventilation est un processus de déplacement d'air étroitement lié à la convection. La seconde définition fait référence au phénomène physique de circulation de l'énergie thermique, où les molécules agissent comme vecteurs.
Les masses d'air sont composées de 78 % d'azote, 21 % d'oxygène et 1 % d'autres impuretés. Le mélange gazeux contenu dans une pièce, considérée comme un espace clos, se réchauffe de manière inégale selon l'altitude. D'après les lois de la cinétique moléculaire, la pression d'un gaz dans un espace clos est proportionnelle au produit de la température moyenne des molécules et de leur concentration.
Les couches d'air chaud, plus légères du fait de leur faible concentration moléculaire, montent vers le plafond, conformément aux lois de la physique. Les masses d'air froid, plus denses, sont plus lourdes. Toujours selon les lois de la physique, un amas se forme à la base du bâtiment, près du sol, créant ainsi une différence de pression entre les flux d'air chaud et d'air froid.
L'absence de pression uniforme contribue à la circulation aléatoire des masses d'air. L'air chaud s'échappe de la maison vers l'extérieur par la grille d'aération située en haut du mur.
L'air frais extérieur pénètre dans la pièce par les grilles d'aération inférieures. Après s'être réchauffé, il remonte et est évacué par le conduit d'évacuation. Ce cycle crée une circulation continue.
Quels types de systèmes de ventilation d'insufflation et d'extraction existe-t-il ?
Une maison individuelle, un appartement, une résidence secondaire ou un bâtiment public présentent tous des caractéristiques techniques différentes. Chaque espace est généralement conçu pour accueillir un certain nombre de personnes. Afin de garantir un renouvellement d'air adéquat, conforme aux normes sanitaires, les systèmes de ventilation (insufflation et extraction) sont dimensionnés en fonction de l'usage prévu de chaque espace.
Par type de circulation :
- NaturelConvient aux chalets, maisons individuelles et appartements jusqu'à 100 m².2L'air chaud et l'air froid circulent spontanément en raison des différences de pression. La vitesse de circulation dépend de l'emplacement des bouches d'insufflation et d'extraction, de la force du vent extérieur et de la température des masses d'air. Pour éviter les refoulements, placez les bouches d'insufflation du côté exposé au vent et les bouches d'extraction du côté abrité. Tenez compte du régime des vents à proximité du bâtiment.
- ArtificielConvient aux bâtiments publics, aux maisons individuelles et aux appartements d'une superficie supérieure à 100 m².2La circulation de l'air est assurée par les ventilateurs des conduits d'extraction et d'insufflation. Les fonctions de ventilation peuvent être optimisées par la filtration, l'ionisation et la régulation de la température de l'air. Positionnez les conduits d'extraction et d'insufflation conformément à la rose des vents. Si la conception du bâtiment ne permet pas d'orienter un conduit face au vent ou sous le vent, la circulation sera tout de même assurée par les ventilateurs. Cependant, il est recommandé de positionner les conduits en suivant la rose des vents.
- CombinéUn ventilateur brasse l'air froid entrant ou l'air chaud sortant. Un autre flux, opposé, circule naturellement. Une hotte aspirante est souvent équipée d'un extracteur d'air. L'air ambiant entre naturellement par les fissures des fenêtres et des portes ou par les grilles d'aération murales. Je recommande l'installation d'un système de ventilation combiné avec extracteur d'air dans la cuisine, la salle de bain ou toute autre pièce présentant une forte concentration de vapeur et de polluants atmosphériques.
Par localisation :
- Un système de ventilation générale est conçu pour aérer toutes les pièces. Des conduits d'air sont installés dans tout le bâtiment. Les ingénieurs calculent la section des conduits, la présence de ventilateurs et leur capacité pour chaque pièce.
- Un système de ventilation locale est conçu pour les pièces individuelles d'un bâtiment où le renouvellement de l'air est essentiel. Les conduits sont généralement acheminés vers la cuisine, la salle de bain, garage, bains publicsDans la chambre et le salon, la ventilation est suffisante, ou bien l'air vicié est évacué par les interstices sous la porte vers une pièce équipée d'un conduit d'évacuation.
Selon les paramètres techniques :
- La ventilation modulaire se compose d'unités individuelles. Vous choisissez les modules nécessaires en fonction de leurs fonctionnalités et assemblez le système comme un kit de construction. Vous pouvez installer des filtres, des ventilateurs, des commandes automatiques et d'autres composants.
- Un système de ventilation monobloc est vendu sous forme d'unité préfabriquée. Une unité monobloc est plus facile à installer et à entretenir, mais elle est plus chère qu'une version modulaire.
Les systèmes de ventilation sont : fournir - uniquement ceux qui gonflent les pneus, échappement - uniquement les masses d'air d'échappement et combinées. Dans notre cas alimentation et évacuation Il s'agit d'un système de ventilation mixte comprenant à la fois une ventilation par insufflation et par extraction. L'installation d'un système combiné est préférable pour les bâtiments résidentiels et publics d'une superficie supérieure à 100 m².2 avec une foule nombreuse.
De quels composants est composé le système de ventilation d'alimentation et d'évacuation ?
Le système de ventilation naturelle le plus simple peut se composer d'ouvertures d'insufflation et d'extraction munies de grilles et de vannes décoratives. Un système moyennement complexe comprend un réseau de conduits répartis dans les pièces. Un système de ventilation complexe comprend les éléments suivants :
- Grilles décoratives protégeant les caniveaux contre la pénétration de débris de rue et de rongeurs ;
- Éléments de filtre ;
- Vannes qui coupent les courants d'air froid inversés ;
- Évaporateurs de refroidissement pour produire de l'air frais en été ;
- Appareils de chauffage pour assurer le flux d'air chaud en hiver ;
- Ventilateurs de conduit ;
- Conduits d'air de section ronde et rectangulaire ;
- Silencieux pour absorber les bruits des ventilateurs en fonctionnement ;
- Grilles de distribution qui dispersent l'air entrant dans les pièces par petites portions ;
- Récupérateur pour rediriger, chauffer ou refroidir les flux d'air ;
- Capteurs qui transmettent des données sur le climat intérieur à l'unité électronique ;
- Automatisation de la programmation par l'utilisateur des paramètres de ventilation et du contrôle du fonctionnement des équipements.
Les ingénieurs calculent le nombre et le type d'unités nécessaires à la ventilation d'un bâtiment donné, en utilisant des formules mathématiques et des logiciels informatiques.
Quelles sont les normes établies pour les systèmes de ventilation d'insufflation et d'extraction ?
Un ensemble de réglementations, SP 60.13330.2016, et la version actuelle de la norme SNiP 41-01-2003, avec ses amendements, ont été élaborées. Ces réglementations définissent les normes et exigences relatives à la ventilation dans les bâtiments de différents types.
Il est impossible de passer en revue chaque point, compte tenu du volume et de la complexité des informations techniques, pour le commun des mortels. Je me contenterai donc d'aborder les notions essentielles.
Le taux de renouvellement d'air correspond au cycle complet de renouvellement d'air dans une pièce par unité de temps. Pour les bâtiments résidentiels, ce taux est de 1 renouvellement d'air par heure, et pour les bâtiments techniques, de 0,2 renouvellement d'air par heure. Vitesse d'air recommandée dans les conduits de ventilation : jusqu'à 2 m/s pour les séjours, et de 4 à 6 m/s pour les cuisines et les salles de bains.
Les normes applicables aux locaux de différentes vocations sont indiquées dans des tableaux. Selon les données de ces tableaux, pour 1 m²,2 Pour la surface d'une pièce, le taux de renouvellement d'air horaire suivant est recommandé :
- Chambre, salon, autre pièce à vivre – 3 m3;
- Cuisine avec four à 4 feux – 90 m²3, 2 brûleurs ou four électrique – 60 m3;
- Salle de bain – 50 m3;
- Toilettes et salle de bains séparées – 25 m3.
Des normes spécifiques sont établies pour les garages, les bains publics, les autres locaux techniques, les bureaux et les espaces publics. Le nombre d'occupants et la superficie de la pièce sont également pris en compte. Une pièce de plus de 20 m² est considérée comme telle.2 Une personne dispose de 30 m3/heure d'air.
Si la superficie totale est inférieure à 20 m²2, pour chaque 1 m2 Pour les chambres individuelles, le débit d'air est maintenu à 3 m³.3/heure.
Comment calculer un système de ventilation par insufflation et extraction
Pour calculer vous-même la ventilation, vous pouvez utiliser des calculateurs en ligne en saisissant les valeurs dans les champs prévus à cet effet. Si vous préférez les calculs mathématiques, utilisez des formules et des tableaux.
Volume d'air de travail (V m3Pour calculer le coût horaire d'un bureau, il faut multiplier la valeur du coefficient de taux horaire (k) par le nombre d'employés présents simultanément sur le lieu de travail (N). Formule : V = k x N.
Pour les maisons individuelles ou les appartements, calculez le volume de l'espace intérieur sans meubles ni autres aménagements. Multipliez le coefficient du tableau (k) par la surface (S) et la hauteur (H) de chaque pièce. Formule : V = k × S × H.
Vous pouvez utiliser des conduits d'air ronds ou rectangulaires. Calculez la section transversale (S) des conduits à l'aide du calculateur en ligne. Vous pouvez utiliser la formule de calcul pour les conduits ronds. Volume d'air (V m³)3/heure) multiplier par le coefficient d'adaptation dimensionnelle (k) et diviser par la vitesse d'air recommandée dans les conduits de ventilation (ω). Exemple de formule : S=Vх2,8/ω.
Le calcul de la taille des diffuseurs de flux d'air est simple. Utilisez des diffuseurs dont le diamètre est 1,5 à 2 fois supérieur à celui de la section transversale des conduits principaux.
Le nombre de buses (N) est déterminé à l'aide des formules suivantes :
- Pour les conduits ronds. Volume d'air (V m3/heure) diviser par le résultat de l'autre calcul entre parenthèses, où le nombre 2820 est multiplié par la vitesse de l'air (ω) et le diamètre du diffuseur (d)2Exemple de formule : N=V/(2820хωхd)2).
- Pour les conduits rectangulaires, multipliez la valeur généralement admise de Pi (π) par le volume d'air (V m³).3/heure). Divisez la valeur obtenue par le résultat de l'autre calcul entre parenthèses, où le nombre 2820 est multiplié par la vitesse de l'air (ω), par 4 et par les dimensions des côtés (a et b). Exemple de formule : N = πxV/(2820xωx4xaxb).
La puissance de l'unité de ventilation (P) est calculée en multipliant la différence de température entre l'entrée et la sortie (ΔT).OC) par volume d'air (V m3/heure) et la capacité thermique des masses d'air (Cv 0,336 W*h/m³*°C). Divisez le résultat par 1000. Exemple de formule : P=ΔTхVхCv/1000.
La pression générée correspond à la résistance aérodynamique du réseau de ventilation. Déterminez ce paramètre à partir de la courbe de performance du ventilateur principal, en vous référant au graphique figurant dans la fiche technique de l'équipement.
L'importance d'un système d'alimentation et d'évacuation d'air dans un appartement
Les appartements sont raccordés au système de ventilation commun de l'immeuble. Des agents de maintenance en surveillent le fonctionnement. Toute intervention sur ce réseau est passible de sanctions administratives.
Si le système de communication centralisé ne peut pas assurer le renouvellement de l'air, l'installation d'une ventilation autonome est pertinente.
Guide pas à pas succinct pour l'installation d'une ventilation autonome
- Effectuez les calculs et dessinez un schéma du réseau de conduits d'air. Utilisez des forets à carottage diamant pour percer des trous nets dans le mur.
- Installer un groupe de traitement d'air avec silencieux. Construire une structure métallique pour loger l'équipement.
- Installez une chambre de distribution d'air sur le silencieux. À partir de là, répartissez les conduits de ventilation dans tout l'appartement.
- Installez le panneau de commande de la centrale de traitement d'air. Raccordez l'équipement électrique.
Testez le système de ventilation. Sélectionnez les modes appropriés sur la télécommande et vérifiez le débit d'air des diffuseurs.
Pour plus d'informations sur l'installation étape par étape d'une ventilation autonome, regardez la vidéo.
Résumons en répondant brièvement aux questions les plus importantes
Par unité d'alimentation et d'extraction, nous entendons une unité équipée de ventilateurs et d'autres équipements qui distribuent les flux d'air à travers des conduits de ventilation.
Le système d'alimentation sert à insuffler de l'air frais dans la pièce.
Il est préférable d'avoir un système de ventilation par extraction, où l'air pollué et odorant est évacué de force de la pièce par un ventilateur.
Ce système convient aux lieux publics, aux maisons privées et aux appartements d'une superficie supérieure à 100 m².
