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Sources : - Ingénierie hôtelière et de restauration, B.MOULART - Cabinet dIngénierie DEMETER, VILLEURBANNE (69) - Traité dIngénierie, JP. POULAIN, LARROSE.

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1 Sources : - Ingénierie hôtelière et de restauration, B.MOULART - Cabinet dIngénierie DEMETER, VILLEURBANNE (69) - Traité dIngénierie, JP. POULAIN, LARROSE - Sites Internet

2 Préambule Ce chapitre va permettre de définir et danalyser les éléments techniques dun projet détablissement tels que : - Les énergies, - Léclairage, - Leau, - La ventilation - Le froid,

3 1. Les énergies Les entreprises hôtelières et de restauration se voient offrir 2 possibilités concernant le choix des énergies : - Bi-énergie (électrique + gaz) - Tout électrique

4 1.1 LÉlectricité Lélectricité est la seule source dénergie capable de répondre à tous les besoins dune entreprise. Dans le cadre dun choix « tout électrique », il convient de maîtriser les tarifications et les consommations.

5 1.1.1 Généralités Le courant électrique : Le courant électrique est matérialisé par un flux délectrons (protons (+), neutrons (-)) qui se déplace. On distingue le courant continu (DC ) et le courant alternatif (AC ) Certains matériaux sont dits « conducteurs », cest-à-dire que leur structure permet de conduire lélectricité (métaux, eau, alliages) et dautres sont dits « isolants », cest-à-dire quils ne laissent pas circuler le courant (bois, verre, linoléum…). Cette donnée a une importance lors de la conception de locaux.

6 1.1.1 Généralités Le courant électrique peut être définit selon plusieurs caractéristiques : Lintensité (symbole I) Exprimée en Ampères (A), lintensité représente le débit de charges électriques passant dans une section. De lintensité va dépendre le diamètre des sections afin déviter les chutes de tension (section trop grande) ou léchauffement (section trop petite)

7 1.1.1 Généralités La tension électrique (symbole U) La tension correspond à la force électromotrice du champ électrique. On peut la comparer à la pression de leau dans une canalisation. Les cuisines professionnelles sont alimentées en courant 220/240 volts (standard) et en 380/400 volts pour les appareils plus importants.

8 1.1.2 LInstallation électrique Linstallation électrique regroupe lensemble des éléments qui permet de diffuser lélectricité dans létablissement. Linstallation électrique doit être organisée en circuits différenciés (par zone) indépendants afin déviter de perturber lensemble du réseau en cas dincident sur une zone.

9 Voici à présent les principaux composants dune installation électrique : Les câbles électriques et conducteurs : Nécessaire au transport de lélectricité, la nature des câbles est définie au niveau français (norme UTE) et également au niveau européen (norme CENELEC). Ces normes imposent des cahiers des charges précis en fonction des installations. Selon leur fonction, les câbles ont une couleur normalisée (bleu clair pour le neutre, bicolore jaune-vert pour la liaison à la terre et les autres couleurs pour les phases.

10 Les disjoncteurs Ils permettent la coupure automatique et instantané du courant lorsque ce dernier atteint la valeur limite déterminée lors de linstallation. Cest un dispositif de sécurité. Les coupe circuits (fusibles) Le système darrêt durgence (coup de poing) La mise à la terre Permet de relier à la terre les masses métalliques susceptibles dêtre mises accidentellement sous tension. Elle est matérialisée par le câble bicolore vert- jaune relié à une pièce métallique enfouie dans le sol (2m).

11 1.1.2 LInstallation électrique Il est à noter que les installations électriques sont sévèrement réglementées (décrets, règlements etc…) et que leur conception est réalisée par des professionnels (Bureau Etudes Thermiques fluides).

12 1.1.3 Les Puissances La puissance nominale La puissance nominale est la puissance nécessaire au fonctionnement dun appareil. Elle est indiquée sur une plaque située au dos de lappareil, exprimée en W ou kW Ex : Four polycuiseur : 42 kW La puissance installée Cest la somme des puissances nominales de tous les appareils de létablissement.

13 1.1.3 Les Puissances La puissance maximum appelée Cest la somme des puissances nominales de tous les appareils qui sont susceptibles de fonctionner en même temps. Elle peut être calculée grâce au cœfficient de foisonnement. Cœfficient de foisonnement Cest le rapport entre la puissance installée et la puissance maximum appelée. Ce cœfficient varie de 50% (tout électrique) à 75 % (bi énergie)

14 Un petit exemple… La puissance nominale Four 42Kw Plaque radiante 28 Kw Bain marie 10 Kw La puissance installée Soit = 80 Kw La puissance maximum appelée (puissance installée x coef. foisonnement) Soit 80 x 0,5= 40 Kw

15 1.1.3 Les Puissances La puissance souscrite Cest la puissance mise à disposition par le fournisseur (EDF). Elle est dépendante des puissances évoquées précédemment, mais également des saisons, des pointes dactivité ou encore des tarifs.

16 1.1.4 La Consommation délectricité La consommation est exprimée en kW.h, elle dépend donc de deux facteurs : - la puissance en kW - le temps dutilisation en heures La société EDF propose 3 types de tarifs, qui évoluent en fonction de la puissance souscrite : - Tarif bleu : 3 à 36 kW adapté aux ménages - Tarif jaune : 36 à 250 kW adapté aux PME - Tarif vert : + de 250 kW.

17 1.1.4 La Consommation délectricité Les tarifs varient ensuite selon les saisons et les heures de fonctionnement. On distingue ainsi* : - HPE (Heures Pleines Été) - HPH (Heures Pleines Hiver) - HCE (Heures Creuses Été) - HCH (Heures Creuses Hiver) La tarification est composée de deux éléments : - labonnement - La consommation *Env. 8 cts en heure creuse et 13 cts en heure pleine

18 1.1.4 La Consommation délectricité Après analyse des tarifs, il convient donc doptimiser les périodes de fonctionnement des appareils. Pour cela, il est possible de mettre en place différents systèmes : Programmation de leau chaude Gestion centralisée du chauffage et de la climatisation Programmation des appareils de cuisson Mise en place de dispositifs basse consommation: ampoules fluo-compactes, LED etc…

19 1.2 Le gaz Utilisé dans le cadre de la bi-énergie (par opposition au tout électrique), le gaz est encore beaucoup utilisé dans les entreprises hôtelières, notamment dans les locaux de production. Même si beaucoup de chefs dentreprise ont aujourdhui opté pour le tout électrique, plus propre et moins dangereux, certains chefs sont très attachés au travail sur le fourneau au gaz.

20 1.2.1 Les différents types de Gaz Il existe deux grandes familles de gaz : Le gaz naturel Le gaz de pétrole liquéfié (GPL) Le tableau suivant vous présente les caractéristiques et les présentations commerciales de ces gaz.

21 1.2.1 Les différents types de Gaz Gaz Naturel Gaz de Pétrole Liquéfié Gaz non stockable, distribué par le biais dune canalisation, il est composé principalement de méthane. Naturellement inodore, il est odorisé pour permettre de repérer une fuite éventuelle. Il est facturé au m3. Il sagit du butane et du propane. Il sont conditionnés en bouteille car ils sont les seuls a se laisser liquéfier a faible pression. Utilisé par les établissements situés loin des réseaux de distribution. Il est facturé à la livraison (prépaiement)

22 1.2.2 La consommation de gaz La consommation de gaz est exprimé en volume (m3). La quantité dénergie fournie par ce gaz est calculée à partir du pouvoir calorifique du gaz. Ce pouvoir calorifique correspond à lénergie, exprimée en Kw.h dégagée par la combustion dun m3 de gaz. Ce pouvoir calorifique varie selon le type de gaz :

23 1.2.2 La consommation de gaz Type de GazPouvoir Calorifique Approximatif Kw.h par m3 Gaz naturel10 Butane33 Propane25

24 1.2.2 La consommation de gaz Exemple : Un four dune puissance de 42Kw, qui fonctionne 2 heures au gaz naturel aura consommé : 42 x 2 = 84 Kw.h 84/10 = 8.4 m3

25 1.2.3 Linstallation du Gaz Tout comme lelectricité, la sécurité dune installation de gaz est très réglementée. La conception des installations sont généralement confiées à un BET spécialisé (BET fluides)

26 Contrôle et économies de gaz Mise en place de veilleuses ou brûleurs séquentiels Entretien régulier pour une combustion parfaite Purge périodique du système

27 2. LÉclairage Léclairage tient un rôle important dans une entreprise car il agit sur différents facteurs dordre technique, économique te même psychologique. Il est nécessaire de lintégrer au projet dès la phase de conception.

28 2.1 Les différents types déclairage Éclairage normal : Éclairage normal Éclairage ponctuel (lampes dappoint) Éclairage occasionnel (spots, projecteurs) Éclairage de remplacement (fonctionne en cas de défaillance du système normal) Éclairage de sécurité Obligatoire dans les ERP, il est composé dun éclairage de balisage et un éclairage dambiance

29 1.3.2 Vocabulaire spécifique Photométrie Photométrie : Étude des grandeurs liées à la lumière Lumière Lumière : Radiations visibles par lœil humain. On appelle « source de lumière », tout système qui émet des rayons lumineux. Flux lumineux Flux lumineux : Cest la quantité de lumière émise par une source lumineuse, exprimée en lumen (lm) Éclairement : Éclairement : Résultat de léclairage, sa mesure sexprime en lux (lx). Un lux est égal à un flux lumineux de 1 lumen par m2. Les niveaux déclairement requis sont liés aux activités.

30 1.3.3 Comment éclairer un espace ? Afin dobtenir un éclairage satisfaisant, il est possible dagir sur deux facteurs : - le choix de la source lumineuse - Le type de diffusion de léclairage De manière générale, létude de léclairage étant un domaine très spécifique, il est conseillé de confier sa conception à un éclairagiste professionnel, qui tiendra compte de tous les paramètres (température des couleurs, réflexion, confort visuel etc…)

31 Les sources lumineuses Privilégier la lumière naturelle LIncandescence LIncandescence : apporte une lumière diffuse, ressentie comme agréable LIncandescence aux halogènes LIncandescence aux halogènes : Dune durée de vie importante, ces ampoules propose une lumière proche de la lumière du jour La fluorescence La fluorescence : Très peu esthétiques, ces tubes permettent un éclairage important, et une durée de vie très longue nouvelle génération: fluocompacte Les lampes à décharge Les lampes à décharge : Utilisées à lextérieur ou dans les halls (gymnases etc…), ces lampes proposent une lumière de faible qualité, de couleur jaune orangée. Les tubes luminescents Les tubes luminescents : Utilisés pour les enseignes lumineuses colorées Les lampes LED: Les lampes LED: 75% du marché dici 2020 Durée de vie 3 fois sup. à Fluocompacte et 50 fois supérieure à incandescence.

32 CARACTERISTIQUES DES SOURCES LUMINEUSES Type de lampesPuissanceDurée de vieLm / W Ordinaire (incandescence) 40 à 2000 W1000 heures10 à 20 Hallogène200 à 2000 W2000 heures15 à 25 Tubulaires fluorescents 20 à 65 W7500 heures50 à 80 LED1 à 5 W heures20 à 100

33 Les types de diffusion de léclairage Le type de diffusion de léclairage aura des conséquences sur le confort des clients mais également sur la mise en valeur de la décoration et des volumes architecturaux de létablissement. Il peut agir également sur la fatigue des employés

34 Les types de diffusion de léclairage Éclairage direct Éclairage direct : La lumière est dirigée directement vers les zones à éclairer. La lumière peut être ressentie comme agressive et peu agréable. Éclairage indirect Éclairage indirect : La lumière est dirigée totalement vers le plafond ou un mur et agit par réflexion Éclairage mixte Éclairage mixte : Cest une combinaison des 2 précédents

35 Les niveaux déclairements requis Rappel : 1 lux = 1 lumen par m2 Éclairage extérieur30 lx Parking, entrée50 lx Hall200 lx Réception300 lx Couloirs150 lx Escaliers200 lx Chambres200 lx

36 Salle à manger200 lx Sanitaires150 lx Vestiaires200 lx Quai150 lx Economat200 lx Cuisine400 lx Laverie400 lx Stockage poubelles150 lx Locaux techniques150 lx Bureaux400 lx

37 3. LEau Dans le cadre de la conception dun projet, il convient détudier leau afin de résoudre les problématiques suivantes : - Évaluation des besoins dune entreprise en eau chaude - Choix du matériel de production deau chaude - Intérêts de linvestissement dun adoucisseur deau - Évacuation des eaux usées (obligations légales) Il est a noter que le circuit des eaux ainsi que le calcul des besoins sont conçus par des BET spécialisés (BET plomberie ou BET fluides)

38 3.1 Estimation des besoins Les équipements doivent être aménagés de façon à satisfaire les besoins journaliers, en garantissant une température égale, y compris en période de pointe (6 – 10 heures et 18 – 22 heures). Leau chaude est généralement produite entre 60 et 90°c, et distribuée à 45/50°c pour éviter toutes brûlures. Les besoins dépendent de plusieurs critères :

39 3.1 Estimation des besoins Pour les hôtels : - Catégorie de létablissement - Capacité daccueil - Équipements sanitaires (jacuzzi, baignoire ou simple douche) Pour les restaurants : - Type de prestation - Nombre de couverts - Consommation des matériels

40 3.1 Estimation des besoins Les besoins en eau chaude peuvent être déterminés selon deux méthodes : 1) En appliquant des ratios de la profession : Estimation des besoins journaliers Par chambre selon la catégorie 100 à 160 l60°c Par couvert – rest. Trad. 10 à 12 l60°c Par couvert – rest. collective 3 à 6 l60°c Par kg de linge - laverie 8 à 12 l90°c

41 3.1 Estimation des besoins 2) Par le calcul On appliquera une formule pour estimer les besoins de chaque utilisation Besoin en eau chaude = (C – A) * B D - A A : Température deau froide dalimentation B : Nombre de litre deau nécessaire pour lopération C : Température de puisage D : Température de stockage

42 Débit moyen par type dappareil Lavabo12 l / minute WC7 l / minute Douche15 l / minute Baignoire20 l / minute Bac de lavage12 à 25 l / minute

43 3.1 Estimation des besoins Exemple : Besoin pour leau nécessaire un hôtel de 40 chambres. Moyenne 2 douches par chambre Température de puisage : 37°c Température de stockage : 60°c Durée moyenne : 5 minutes Température de leau froide : 8°c Besoin en eau chaude (à 60°c) = (37 – 8)*(5*15) 60 – 8 = litres

44 3.2 Le matériel de production deau chaude Le tableau suivant va préciser les avantages et inconvénients des 3 systèmes de production : - la production par hydro –accumulation - la production instantanée - la production semi instantanée

45 SystèmeHydro - accumulation InstantanéeSemi instantanée Principe de fonctionnement Le principe est de chauffer pendant les heures creuses et de stocker (chauffe eau) Le principe est de chauffer de leau en flux tendu, en fonction des besoins Cest un compromis entre les 2 autres système Avantages - Économies dénergies - Stock pour les heures de forte demande - Peu de surface - La réserve peut pallier une trop forte demande instantanée Inconvénients - Besoin de surface pour le stockage - Ne tient pas compte des heures creuses - Demande un puissance importante 3.2 Le matériel de production deau chaude

46 3.3 Pourquoi et comment adoucir leau? On classe leau en fonction de sa dureté. La dureté correspond à la quantité de sels minéraux dissous dans celle-ci. Elle sont classées en 4 catégories : - Très douces - Douces - Dureté moyenne - Très dures

47 3.3 Pourquoi et comment adoucir leau? Les sels minéraux présents dans leau ont pour principales conséquences : - Un dépôt de tartre qui obstrue les tuyauteries et qui finissent par réduire leur diamètre. - Un dépôt sur les résistances et au fond des appareils (chauffe eau, four polycuiseur, machines de laverie) qui perturbe les montées en température, ce qui a pour conséquence de faire « forcer » les appareils. - Ces dépôts ont également linconvénient de réduire les performances des appareils et daccélérer leur usure perte financière

48 3.3 Pourquoi et comment adoucir leau? Ces problèmes peuvent être évités par lachat dun adoucisseur deau. Il représente un investissement supplémentaire mais compte tenu des avantages indéniables quil apporte, son prix est largement amorti à moyen et long terme. Ladoucisseur se place entre la sortie de leau et ses points de distribution.

49 3.4 LÉvacuation des eaux usées Les eaux usées dun établissement sont évacuées dans le réseau de traitement des eaux usées par des caniveaux de sols qui sont reliés par gravité et qui évacuent les eaux par le collecteur dévacuation des eaux usées.

50 3.4 LÉvacuation des eaux usées Le travail en hôtellerie restauration, notamment en cuisine nécessite des traitements préalables lors de lévacuation des eaux usées. En effet, il est nécessaire de retenir 2 matières qui nuisent à lefficacité de lévacuation « classique » : - la graisse qui peut figer et entraver le passage des eaux - la fécule qui fermente rapidement et qui provoque des odeurs désagréables

51 3.4 LÉvacuation des eaux usées Ainsi, lors de la construction de la cuisine, il est nécessaire de prévoir des installations spécifiques, intégrées dans le parcours dévacuation des eaux : 1) Le débourbeur Filtre permettant de collecter les matières lourdes et les boues 2) Le bac à graisse Bac de décantation ou les graisses forment une croûte à la surface (différence de densité) 3) Le séparateur à fécule Placé généralement entre la parmentière et le collecteur, il permet de filtrer les matières amidonnées. Ces trois bacs sont vidés (par collecte professionnels) et nettoyés régulièrement. (obligation réglementaire)

52 3.4 LÉvacuation des eaux usées Garde mangerZPFPâtisserieMatériel cuissonPlonge : Débourbeur 2 : Bac à graisse 3 : Bac à fécule 4 : Collecteur 4

53 4. La Ventilation Pourquoi ventiler des locaux ? Sécurité : La ventilation permet dévacuer les gaz brûlés, fumées et vapeurs dégagées par les appareils de cuisson Confort : Permet de réguler la chaleur, et de maintenir une odeur neutre.

54 4.1 La réglementation Le traitement de lair est réglementé par trois textes de loi : Le règlement sanitaire départemental Fixe les débits dair neuf à introduire dans les locaux Le règlement de sécurité contre lincendie dans les ERP Fixe les règles de désenfumage des locaux (débit dair à extraire) Le règlement sur la maîtrise de lénergie

55 4.1 La réglementation Le tableau suivant précise les volumes minimaux dair à renouveler par repas et par heure Cuisines collectivesDébit en m3/h/repas Office relais15 Moins de 150 repas servis simultanément à 500 repas à 1500 repas15 + de 1500 repas10

56 4.2 Le rôle de la ventilation La captation des buées et fumées Rôle joué par la hotte et par le capteur modulaire; La hotte doit être installée minimum à 1.90 m du sol, et déborder de 20 à 25 cm par rapport à laplomb des appareils. Elle doit être équipée dune gouttière de récupération des graisses.

57 4.2 Le rôle de la ventilation La filtration Primordial pour des raisons de sécurité risque dincendie 3 effets sont observés dans le filtrage : Effet de cible : Les particules de graisses ont un diamètre supérieur à celui des ouvertures du filtre : elles se déposent Effet de barrage : Directement lié à leffet de cible : les particules déposées font barrage Effet dinertie : Les particules perdent de la vitesse en traversant le filtre elles se déposent contre les parois à lintérieur.

58 4.2 Le rôle de la ventilation Lextraction de lair vicié Se fait mécaniquement, par des tourelles ou des ventilateurs. Lintroduction dair neuf Se fait soit de façon naturelle (ouvertures), soit par le biais de la hotte on parle de hotte à induction. Lair sera nécessairement propre donc filtré.

59 4.3. Les installations Il existe différents systèmes qui permettent de ventiler une cuisine : - La ventilation mécanique (minimum légal), qui évacue simplement lair vicié - La ventilation avec induction dair, qui évacue lair vicié mais également réintroduit de lair sain et frais - Le plafond filtrant, qui a pour avantage de faire disparaître toutes les hottes impression despace en cuisine

60 4.3 Les installations Fourneau Hotte 1.90 à 2.10 m 0.50 à 0.60 m 0.20 m min

61 4.3 Les installations Capteur Évacuation de lair vicié Filtre Gouttière – Collecteur de graisses

62 4.3 Les installations 8 m min Fourneau Système de hotte avec introduction dair (induction) Air propre injecté Air vicié extrait

63 5. Le Froid La production de froid est basée sur les changements détat physique de leau. Rappel ChangementDénomination Solide LiquideFusion Liquide SolideCongélation Liquide GazVaporisation Gaz LiquideCondensation

64 5.1 La production de froid « Produire du froid, cest mettre en œuvre des phénomènes physiques capables de retirer de la chaleur à un milieu » Source : Ingénierie hôtelière et de restauration, B.Moulart Cette chaleur est exprimée en frigories. Une frigorie est une calorie négative. Produire une frigorie équivaut à enlever une kilo-calorie.

65 5.1 La production de froid PRINCIPE GENERAL Le groupe frigorifique à pour but de déplacer des calories entre 2 milieux. - 1 source froide à température plus basse que le milieu à refroidir, afin de lui prendre la chaleur quil contient. - 1 source chaude à température plus élevée que le milieu extérieur, dans laquelle elle libère la chaleur absorbée. Enceinte de stockage Source chaude Source froide Libération de chaleur Liquide gaz (Evaporation) Absorption de chaleur gaz Liquide (Condensation) Libération de chaleur

66 5.2 Les besoins en froid dune entreprise Les besoins dune entreprise concernant le froid sont calculés à partir de 2 types de données : Les données dexploitation déterminées par rapport aux spécificités de la production Les données techniques de linstallation Déterminées en fonction de caractéristiques techniques du système : notions de pertes, renouvellement dair etc… La compilation de lensemble de ces données permet dobtenir le bilan frigorifique (à partir dune formule mathématique complexe) dun établissement. Ce bilan frigorifique est calculé par les frigoristes, et permet de déterminer les besoins en froid dune entreprise pour 24 heures.

67 5.2 Les besoins en froid dune entreprise Calcul des besoins de stockage réfrigéré Au moment de limplantation, il est nécessaire de calculer les futurs besoins de froid, afin dajuster la surface de chacune des chambres froides. Ces besoins sont calculés a partir de nombreux critères : - Grammages utilisés - Capacité clients - Nature des produits - Fréquence des livraisons - Capacité de stockage de la CF au m² (Charge au sol)

68 5.2 Les besoins en froid dune entreprise La formule de calcul se résume ainsi : Portion en kg x Nbre de clients par jour x (Nbre de jours entre les livraisons + 1 (sécurité)) Charge au sol au m²

69 5.2 Les besoins en froid dune entreprise Exemple : Calculer la surface de la chambre froide «légumes» dun restaurant ayant les caractéristiques suivantes : - Ouverture 7j/7 midi et soir clients le midi, 200 le soir g de légumes par service - Livraison lundi et jeudi - Charge au sol 200kg/m²

70 5.2 Les besoins en froid dune entreprise La formule de calcul se résume ainsi : 0,300 x 400 x (4+1) m²

71 5.3 Le choix des équipements Après avoir calculé les besoins en surface nécessaire, lentreprise pourra sorienter vers plusieurs types déquipements : - Armoire frigorifique - Chambre froide compacte - Chambre froide modulable - Chambre froide bâtie

72 5.3 Le choix des équipements Léquipement de stockage de base sera complété, en fonction des besoins et contraintes de lexploitant par des unités de stockage dappoint : - Armoires - Timbres réfrigérés - Chambres froides « tampon » - Tiroirs frigorifiques

73 5.3 Le choix des équipements Les équipements liés au froid auront une qualité minimale quil faudra spécifier précisément dans le cahier des charges : - épaisseur des parois - bruit - puissance etc…

74 5.3 Le refroidissement rapide Étape primordiale dune production en liaison froide, le refroidissement rapide est une technique qui agit sur de nombreux facteurs : Qualité organoleptique des produits Qualité hygiénique des aliments Organisation du travail Rendement

75 5.4 Le refroidissement rapide En fonction des besoins, lentreprise aura le choix entre 2 types de cellules : - Classe A : Charge nominale inférieure à 50 kg - Classe B : Charge supérieure à 50 kg par cycle


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