Une salle pour 300 personnes. 1° Dimensions spatiales.

Présentation au sujet: "Une salle pour 300 personnes. 1° Dimensions spatiales."— Transcription de la présentation:

1 Une salle pour 300 personnes. 1° Dimensions spatiales.
Les dimensions de la salle en fonction des dimensions d’un écran.

2 1° Dimensions spatiales.
L’espace pour les spectateurs

3 1° Dimensions spatiales.
L’angle de vision maximal des spectateurs vers un écran

4 1° Dimensions spatiales.
Le champ de vision des spectateurs : éviter les obstacles vers un écran Ces 10 cm sont nécessaire pour assurer le dégagement de vue vers l’écran ou ... un orateur. ? 10 cm ?

5 1° Dimensions spatiales.
Le champ de vision des spectateurs : éviter les obstacles vers un conférencier

6 Ventilation hygiénique
Une salle pour 300 personnes. 2°- Les techniques. Ventilation hygiénique Chauffage Refroidissement Eaux (alimenter et évacuer) - Electricité - Salle : Courants forts : éclairage général, pupitre, scène, sécurité force motrice - prises salle, pupitre, Courants faibles : sonorisation, images, data Régie : Courants forts : éclairage général, pupitre force motrice - prises, pupitre, Courants faibles : sonorisation, images, data. Incendie (détection, moyens de lutte contre le feu, éclairage de secours) (chemin d’évacuation « escaliers » et « couloirs »).

7 Critères de conception Incendie
Une salle pour 300 personnes. 2°- Les techniques. Critères de conception Incendie chaque salle est un compartiment nécessité d’un minimum de 2 portes la largeur des portes : 300 x 1,25 = 375 cm si on descend pour sortir (par exemple, une porte de 2,4 et une de 1,8 m) 300 x 2 = 600 cm si on monte pour sortir (par exemple, deux portes de 3 m) de chaque porte, un chemin d’évacuation mène directement vers l’extérieur chaque point de la salle ne peut être distant de plus de 45 m de la première porte et de plus de 80 m de la deuxième porte. système de détection, moyens de lutte contre le feu, éclairage de secours

8 1° Vu la densité d’occupation (1,2 m²/personne),
2° - Les techniques. Choix du système de climatisation 1° Vu la densité d’occupation (1,2 m²/personne), le débit de ventilation hygiénique est important : sur base de 30 m³/h.personne, on apportera 25 m³ d’air neuf par h et m².  Choix d’un système de climatisation « tout air » : la chaleur et/ou le froid utiliseront l’air comme fluide caloporteur.

9 2° - Les techniques. Choix du système de climatisation 2° Les gaines d’air sont coûteuses et encombrantes, il faut limiter la longueur des prise et rejet d’air. Le groupe de traitement d’air sera placé à proximité de la salle et près des façades. L’eau chaude et l’eau glacée peuvent être préparée à distance… Mais l’air est traité localement !

10 3°L’air chaud de la salle peut préchauffer l’air frais extérieur
2° - Les techniques. Choix du système de climatisation 3°L’air chaud de la salle peut préchauffer l’air frais extérieur  Croisement des gaines de pulsion et de reprise et placement d’un récupérateur de chaleur.

11 2° - Les techniques. Choix du mode de diffusion de l’air
Il faut favoriser le balayage complet de la salle … Solution 1 : Pulsion en haut et reprise en bas : Solution peu coûteuse car reprise possible dans les marches d’escalier… mais stratification des températures en hiver (l’air chaud stagne sous le plafond…)

12 2° - Les techniques. Choix du mode de diffusion de l’air
Solution 2 : Pulsion en bas et reprise en haut : Solution meilleure car l’air frais arrive directement aux personnes, la charge thermique des spots ne perturbe pas les spectateurs.

13 2° - Les techniques. Mieux :
L’énergie des spectateurs et des spots préchauffe l’air neuf !

14 2° - Les techniques. Exemple (Palais de Justice d’Anvers) :
bouches de pulsion bouches d’extraction

15 2° - Les techniques. Ces bouches provoquent un mélange d’air très rapide avec l’air ambiant (on parle de bouches à « haute induction ») De plus, ces grandes sections de bouche permettent une faible vitesse d’air, et donc une absence de bruit !

16 2° - Les techniques. Variante :

17 En plus, il y a l’apport des occupants lors du fonctionnement :
2° - Les techniques. Dimensionnement Peut-on utiliser l’air hygiénique comme air de chauffage ? Supposons l’air chaud pulsé à 35°C et calculons la puissance de chauffage disponible : 25 m³/h.m² x 0,34 Wh/m³.K x (35-20) K = 125 W/m² Puissance de chauffage très élevée pour un bâtiment isolé ! En plus, il y a l’apport des occupants lors du fonctionnement : 1personne/1,2 m² = 70 W/1,2 m² = 60 W/m² Suffisant pour vaincre les déperditions au moins jusqu’à 5°C extérieur…

18 2° - Les techniques. Dimensionnement
Peut-on utiliser l’air hygiénique comme air de refroidissement ? Bilan thermique d’une personne si on pulse de l’air frais sous elle : 24oC La puissance sensible à évacuer est de 70 Watts par spectateur On ne peut pulser moins de 4K sous la température ambiante, sous peine de courants d’air froid… Pour obtenir 24°C à l’équilibre : 70 W = débit d’air x 0,34 Wh/m³.K x (24 – 20) K débit = 70/(0,34 x 4) = 50 m³/h.personne soit un débit total de 300 pers x 50 m³/h.pers = m³/h 20oC

19 2° - Les techniques. Bilan thermique d’été :
Si le local est sans fenêtres : 28,5° 24° 20° Une fois arrivé au plafond, l’air atteint les spots (20kW) et la toiture chauffée par le soleil (3 kW). La charge thermique totale est donc de 23 kW. La température de l’air devient : 24° /(0,34 x ) = 28,5°C

20 2° - Les techniques. Bilan thermique d’été :
Si le local est avec fenêtres (et donc apports solaires supplémentaires…) : 28° 24° 20° Des ventilos-convecteurs alimentés en eau glacée compenseront les apports solaires et maintiendront l’ambiance à un maximum de 24°C.

21 Tiens, tiens… le bureau d’études vous a embarqué
dans une installation en tout air neuf avec 50 m³/h.personne…! Tiens, tiens… la relance (= le réchauffage) de l’installation, le lundi à 3h du matin par exemple, se fera avec de l’air frais extérieur chauffé à 35o C… Et en été, le passage dans le récupérateur est plutôt à éviter, autant ne pas préchauffer l’air frais ! Avez-vous une meilleure solution à proposer ?

22 2° - Les techniques. Amélioration 1:
28° 24° 20° Un by-pass du récupérateur permet de relancer l’installation en la bouclant sur elle-même au matin (pas d’apport d’air neuf lorsque les occupants ne sont pas présents).

23 2° - Les techniques. Amélioration 2 : l’air extrait peut être recyclé, récupéré ou évacué ! 28° 24° 20°

24 2° - Les techniques. Amélioration 2 : exemple de fonctionnement en été
20° 28° 24° 20°

25 2° - Les techniques. Amélioration 2 : exemple de fonctionnement mi-saison 16° 20° 28° 24° 20°

26 2° - Les techniques. Amélioration 2 : fonctionnement hiver avant l’arrivée des occupants 20° 20° 35°

27 2° - Les techniques. Amélioration 2 : fonctionnement hiver si rendement récupérateur = 60% 9° 20° 27° 23° 20° Les parois légèrement plus froides modifieront un peu la température d’équilibre : 23° au lieu de 24°C

28 2° - Les techniques. Amélioration 2 : fonctionnement en hiver si rendement récupérateur = 60% et la salle n’est pas remplie 0° 28° 17° 21° 28° 23° 21° Le débit total pulsé sous les sièges reste identique pour le bon fonctionnement des bouches à induction

29 1 2 Une « salle » pour 300 personnes. 3°- Exemples
Exemple 1 - Le STUDIO 4 à Flagey 1 2

30 Exemple 1 - STUDIO 4 - Flagey
Diffusion de l’air dans les balcons

31 2 Exemple 1 - STUDIO 4 - Flagey - Diffusion de l’air
Vue du silence(*) sous le studio 4 (*) espace tampon acoustique entre les 2 salles

32 Exemple 2 - AUDITOIRE MEDECINE ULB ERASME

33 Exemple - AUDITOIRE MEDECINE ULB ERASME

34 Exemple - AUDITOIRE MEDECINE ULB ERASME

35 UTILSATION DU FORMULAIRE

36 1. Données de la salle . Données de base de la salle Résultats
Umoyen (W/m2K) G (-) Longueur 18 m Largeur 26 m Hauteur moyenne Haut. 1 = 9,5 m, Haut. 2 = 3 m = 5,9 m Volume (m3) Volume (V) ± m³ Surfaces (m2); Surface toiture 18 m x 26 m = 468 m2 0,3 Surface mur (9,5 m + 3 m ) x 18 m / 2 = 112,5 m2 Surface fenêtres Sud avec un verre «pare-soleil » 3 m x 18 m = 54 m2 1,6 0,4 Surface fenêtres Ouest avec un verre pare-soleil (5 m x 9,5 m) + (3 m x 3 m) = 56,5 m2 Nombre de WC WC 300 personnes x 120% / 15 pers par WC 24 (60% pour femmes et 60% pour hommes)

37 2. Schéma fonctionnel. 37 37

38 Objectif : dimensions des nappes et des locaux techniques ? Une nappe à la partie supérieure de ? cm d’épaisseur Une nappe à la partie inférieure de ? cm d’épaisseur Une nappe à la partie inférieure de ? cm d’épaisseur

39 3. 1 L’installation de ventilation hygiénique.
39 39

40 3. 1 L’installation de ventilation hygiénique.
40 40

41 DMO (Dimension de Mise en Oeuvre), c’est quoi ?
ISOD DMO ID ED 41 41

42 3. 1 L’installation de ventilation hygiénique - résumé
(en réalité : dont 720 m³/h s’évacuent par les sanitaires) 42 42

43 3.2 L’installation de chauffage
Quelle puissance de chauffage pour contrer les déperditions par transmission et par ventilation ? Quelle surface faut-il prévoir pour la chaufferie ? Te = - 8 °C Ti = 20 °C Quels sont les diamètres de canalisations entre la chaufferie et le groupe de pulsion d’air ? 43 43

44 3.2 L’installation de chauffage
44 44

45 3.2 L’installation de chauffage
45 45

46 3.2 L’installation de chauffage – résumé
Te = - 8 °C Ti = 20 °C 46 46

47 Dimensions des locaux de froid ?
3.3 L’installation de refroidissement Te = 30 °C Ts maximal de soufflage = 20°C pour éviter des courants d’air trop froid Ti = 25 °C Dimensions des locaux de froid ? Diamètres des canalisations entre groupe de froid et groupe de pulsion ? 47 47

48 3.3 L’installation de refroidissement.
Apports internes, parois opaques et ventilation hygiénique. 48 48

49 Apports par les fenêtres.
Des vitrages spéciaux avec G = 40% 49 49

50 3.3 L’installation de refroidissement
50 50

51 3.3 L’installation de refroidissement. - Résumé.
51 51

52 3.4. L’installation de climatisation ‘tout-air’
Les dimensions du local pour les groupes d’air ? Les dimensions des conduits d’air ? Les dimensions des conduits d’air ? 52 52

53 3.4. L’installation de climatisation ‘tout-air’
Remarques : par simplification, on prend ici l’option que l’air froid reprenne le total des charges thermiques, sans ventilo-convecteurs d’appoint. on aurait pu prendre une température Ti de 30° (au droit des spots) si on vérifie que 25° n’est pas dépassé près des occupants. 53 53

54 Le débit maximal et les dimensions du local ‘air’.
54 54

55 Groupes pulsion et extraction d’air A = 45 m2 - H=3,5 m
3.4. L’installation de climatisation ‘tout-air’ Situation en période hivernale.... Groupes pulsion et extraction d’air A = 45 m2 - H=3,5 m Te = - 8°C Rejet d’air 2,5 m3/s R Ti = 20°C Air recyclé 0 m3/s 2,5 m3/s à Ts = 24 °C Prise d’air 2,5 m3/s Condenseur Tour de refroidissement Evaporateur Groupe de refroidissement Production de Chaleur Chaudière - P = 107,5 kW A = 30 m2 - H = 3 m

56 Groupes pulsion et extraction d’air A = 54 m2 – H = 3,5 m
3.4. L’installation de climatisation ‘tout-air’ Situation en période estivale.... Groupes pulsion et extraction d’air A = 54 m2 – H = 3,5 m Te = 30°C Rejet d’air 2,5 m3/s Ti = 25°C Air recyclé 3,8 m3/s 6,3 m³/s à Ts = 20°C Prise d’air 2,5 m3/s Condenseur Tour de refroidissement P= 87 kW A= 17 m2 Evaporateur Groupe de refroidissement P= 87 kW A= 8 m2 - H=3m 56 56

57 3.4. L’installation de climatisation ‘tout-air’
Les dimensions des canalisations. 57 57

58 B.6. L’installation de climatisation ‘tout-air’
Une salle pour 300 personnes. - Une approche de dimensionnement - HVAC - Formulaire. B.6. L’installation de climatisation ‘tout-air’ Les dimensions des canalisations. Les canalisations d’extraction d’air 6 canalisations DN 630 Les canalisations de pulsion d’air 9 canalisations DN 710 58 58

59 B.6. L’installation de climatisation ‘tout-air’
Une salle pour 300 personnes. - Une approche de dimensionnement - HVAC - Formulaire. B.6. L’installation de climatisation ‘tout-air’ Les dimensions des canalisations. 6,3 m³/s à une vit. 0,25 m/s par 320 grilles de diamètre 32cm 6,3 m³/s à 3,4 m/s par 6 conduits de DN 630 DMO 750 6,3 m³/s à 1 m/s par 6 grilles linéaires de 15 m de long et ± 7 cm de large Ti = 25°C Ts = 20°C 3,8 m³/s à 6 m/s par 1 conduit de DN DMO 1020 (6,3 m³/s à 2 m/s par 9 conduits de DN DMO 830 ayant chacun un débit de 2520 m3/h 6,3 m³/s à 6 m/s par 1 conduit de DN DMO 1370

60 B.6. L’installation de climatisation ‘tout-air’
Une salle pour 300 personnes. - Une approche de dimensionnement - HVAC - Formulaire. B.6. L’installation de climatisation ‘tout-air’ Les dimensions nappes inférieures et supérieures. Une nappe à la partie supérieure de ± 80 cm d’épaisseur Une nappe à la partie inférieure de ± 88 cm d’épaisseur Une nappe à la partie inférieure de 150 cm d’épaisseur

61 B.7. Les dimensions des locaux techniques
Une salle pour 300 personnes. - Une approche de dimensionnement - HVAC - Formulaire. B.7. Les dimensions des locaux techniques Salle de 300 personnes LOCAL « REGIE » (Eclairage, projection et sonorisation) P= 4m; L = 5m; H = 3m LOCAL « GROUPES DE VENTILATION » Débit de base = 6,3 m3/s A = ± 54 m2; H = 3,5 m LOCAL « CHAUFFERIE » Puis. de base = ± 107,5 kW A = ± 30 m2;  H = 3,5 m LOCAL « FROID » Puis. de base = ± 87 kW A évaporateur = ± 8 m2;  H évaporateur = 3 m A condenseur = ±17 m2 LOCAL « EAU » 1,8 m x 3,6 m sanitaires : 12 H et 12 F LOCAL « ELECTRICITE H.T. » 2,4 m x 6 m LOCAL « ELECTRICITE B.T. et COMMUNICATIONS LOCAL « GAZ - M.P. » 2,4 m x 3,6 m

62 Une « salle » pour 300 personnes
Une « salle » pour 300 personnes. 4°- Une autre approche : une diffusion mixte de l’air Exemple : Ecole à Gelsenkirchen

63 L’air vicié est évacué par cette cheminée
Exemple - Ecole à Gelsenkirchen. L’air vicié est évacué par cette cheminée L’air neuf est amené naturellement via un puits canadien

64 Exemple : Ecole à Gelsenkirchen

65 Exemple - Ecole à Gelsenkirchen.
L’air vicié est évacué par cette cheminée

66 Exemple - Ecole à Gelsenkirchen.
... et une salle de gymnastique.

67 Exemples - Ecole à Gelsenkirchen. ...Une salle de gymnastique.
L’évacuation de l’air vicié par les lanterneaux ou les ventilateurs Par le vent Par les ventilateurs L’entrée des puits canadiens

68 Exemples - Ecole à Gelsenkirchen.
...Une salle de gymnastique. L’air vicié est extrait via les lanterneaux sous l’effet du vent ou des ventilateurs. L’air neuf est amené naturellement via des puits canadien (sous la bâtiment).

69 Exemple - Ecole à Gelsenkirchen.
...Une salle de gymnastique. L’air vicié est extrait via les lanterneaux sous l’effet du vent ou des ventilateurs. Par le vent Par des ventilateurs L’air neuf est amené naturellement via des puits canadien (sous la bâtiment).

70 Exemples - Ecole à Gelsenkirchen.
...Une salle de gymnastique. Les amenées d’air frais via les puits canadien

71 Exemples - Ecole à Gelsenkirchen. ...Une salle de gymnastique.
Par le vent Par les ventilateurs