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Introduction à lénergétique du Bâtiment TP – Ventilation naturelle et mécanisée Prof. Kristel de Myttenaere BATir - ULB.

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1 Introduction à lénergétique du Bâtiment TP – Ventilation naturelle et mécanisée Prof. Kristel de Myttenaere BATir - ULB

2 Garantir le résultat Gérer lambiance ext (pollution – bruit) Possibilité de préchauffer – refroidir – humidifier lair Possibilité dinstaller échangeur de chaleur Attention consommation énergétique Gérer lambiance ext (pollution – bruit) Possibilité de préfauffer – refroidir – humidifier lair Possibilité de mettre le bâtiment en surpression Attention consommation énergétique Facile à implanter Grilles de ventilation H > 1,8m au dessus corps de chauffe Aucune consommation dénergie Facile à implanter Grilles de ventilation H > 1,8m au dessus corps de chauffe Faible consommation dénergie Les critères de choix des systèmes de ventilation Source: Energie+

3 Dissiper les surchauffes: 2 modes de ventilation Source: fiche 135 Ventilation par effet du vent Ventilation par effet du rayonnement solaire

4 Refroidir: La ventilation Ventilation hygiénique: 1V/h (habitation) ou 30m³/h/personne (Bureau) Day cooling max 4V/h Vvent 1m/sec > -3°C Vvent max 2m/sec T°ext < 24°C 98% du temps à Uccle T°ext > 27°C 40 heures par an Night cooling: 8V/h ventilation intensive de nuit masse pour stocker et différer la fraîcheur masse apparente (impact sur la flexibilité) Effet de rafraîchissement ressenti (exprimé en refroidissement équivalent) dû à la vitesse de lair Source: « Thermique des immeubles de bureau » T°int: optimale entre 20 et 24°C 95% à 26°C 90% à 28°C (max) Source: AlterClim

5 Ventilation unilatérale Débit dair en m³/sec pour différentes combinaisons de fenêtres en ventilation unilatérale. Source: AlterClim

6 Ventilation naturelle NBN D La ventilation naturelle est la résultante des « forces de la nature » par opposition à la ventilation mécanique qui exige laction dun ou plusieurs ventilateurs. La ventilation naturelle est due à deux effets combinés : Le tirage qui apparaît dès quil y a des différences de température, Le vent qui crée des pressions sur certaines faces et des dépressions sur dautres. LOCALDEBIT POUR LAMENEE DAIR Living1 dm³/s par m² de surface au sol (3,6m³/h,m²) Minimum 21 dm³/s (75m³/h) Peut être limité à 42 dm³/s (150m³/h) Chbr à coucher 1 dm³/s par m² de surface au sol (3,6m³/h,m²) Minimum 7dm³/s (25m³/h) Peut être limité à 10dm³/s et par personne (36m³/h,pers) Débits de ventilation nominaux pour lalimentation 1dm³/s = 1 l/s = 3,6 m³/h

7 Ventilation naturelle NBN D / CSTC Note dinformation technique 203, La ventilation des habitations Détermination du débit dair à travers les ouvertures Formule approximative du flux dair Q = C.A.(P) N [m³/s] Q = 3600.C.A.(P) N [m³/h] A : ouverture [m²] P : différence de pression [Pa] N : un exposant dont la valeur varie entre 0,5 et 1,0 : > 0,5 flux turbulent, typique des grandes ouvertures comme les fenêtres > 1,0 flux laminaire, qui apparaît uniquement à travers les petites ouvertures (fissures, …) C : coefficient de la perméabilité à lair [m³ / s.(Pa) N.m²] qui indique combien de m³ dair par seconde traverse une ouverture dune superficie de 1 m² lorsquil règne de part et dautre de cette ouverture une différence de pression de 1 Pa.

8 Ventilation naturelle ADEME Guide daudit énergétique Détermination du débit de ventilation naturelle DEBVENT = [(CODEB)] x COPRESS [m³/h] (CODEB) : perméabilité globale du bâtiment sous forme de somme de coefficient du débit, COPRESS : coefficient de pression intégrant laction du vent et du tirage CATEGORIE DE FENETRE Zone 1 Iles et sommets en altitude Zone 2 Site côtier et plateaux dégagés Zone 3 Zones urbaines ou suburbaines Incertaine Normale Améliorée renforcée 7,5 3,4 1,5 0,6 6,4 2,9 1,3 0,5 5,9 2,7 1,2 0,45 Valeurs indicatives de BFEN (les catégories « normale », « améliorée » et « renforcée » correspondent aux normes actuelles donc aux fenêtres, neuves ou récentes, la catégorie « incertaine » correspond aux fenêtres détanchéité manifestement douteuse

9 Ventilation naturelle ADEME Guide daudit énergétique Coefficient de pression COPRESS ZONE 1 : COPRESS = 2,02 + 0,008 x HBAT ZONE 2 : COPRESS = 1,23 + 0,003 x HBAT ZONE 3 : COPRESS = 0,92 + 0,005 x HBAT HBAT : hauteur du bâtiment en mètres Coefficient de débit CODEB ORIFICES : CODEB = x SORIF SORIF : surface de lorifice en m² FENETRES : CODEB = BFEN x SFEN SFEN : surface ouvrante en m² PORTES : CODEB = 8 x SPORTE (mal calfeutrées) CODEB = 2 x SPORTE (calfeutrées), SPORTE : surface ouvrante en m²

10 Ventilation naturelle ADEME Guide daudit énergétique Ouvertures parasites Possibilité de tenir compte des ouvertures parasites en prenant des valeurs simples pour les phénomènes en cause, Exemple celui dune porte Soit une porte ouverte pendant 12 minutes par jour (12 passages dans un sens ou lautre), SPORTE = 1,6 m² CODEB = x 1,6 = (choix de la formule de lorifice) Ceci nayant lieu que 12 minutes par jour (0,2 h) > augmentation sur la journée (24h) du coefficient de débit égale à : 4800 x 0,2h / 24h = 40 Importance dun tel coefficient pour, par exemple, le cas dune maison individuelle en zone urbaine où la porte donnant sur lextérieur peut opérer fréquemment. DEBVENT = CODEB x COPRESS DEBVENT = 40 x (0,92 + 0,005 x 8) = 38,4 m³/h

11 Ventilation intensive mécanique Intensive: 4 à 8 Volume/heure (hygiénique 1 Volume/heure) Consommation importante des ventilateurs Possibilité dajouter un appoint de froid mécanique Dimensionnement pour un renouvellement 10 Volume/heure Section rondes pour diminuer pertes de charges et améliorer létanchéité Vitesse de lair de les conduites max 5-7m/sec (acoustique) Diminution consommation des ventilo en diminuant vitesse de lair > augmente la taille des conduites Ventilation intensive activée par détecteur de présence, sonde de t° ou horloge Source: Energie+

12 Ventilation mécanique Considérer uniquement la ventilation hygiénique soit 30 m³/h,pers Q = S.v.3600 [m³/h] Fig ci-contre : Calcul des conduits dair

13 Enoncé 3,5 m 4m4m 5m5m Fenêtre [3 m x 1,5 m] Partie ouvrante [0,9 m x 1,5 m] Porte [0,9 m x 2,1 m] Espace bureau pour deux personnes Détermination de la surface min pour la ventilation naturelle et mécanique

14 Alter Clim

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