Comment l'air circule dans un bâtiment

Comment l'air circule dans un bâtiment ?

Created jeudi 2 novembre 2023

Tout comme les personnes, les bâtiments ont besoin de respirer. Pour que l'environnement intérieur soit sain et productif, il faut qu'un flux constant d'air neuf vienne remplacer l'air vicié qui doit être rejeté à l'extérieur.

 

La quantité d'air dont un bâtiment a besoin pour respirer dépend d'un certain nombre de facteurs : le type de bâtiment , l'endroit où il est situé, le type d'activités auquel il est destiné., le nombre de personnes qui utilise chaque pièce à un moment donné. Et ainsi de suite.

Comment l'air pénètre dans un bâtiment ? 

La manière la plus sûre d'amener l'air à l'intérieur est de le faire passer par les bouches d'aération des systèmes de ventilation. Cependant, l'air entre également par la ventilation passive ou l'infiltration. Cela se produit lorsque  nous ouvrons les portes et les fenêtres, et par des fuites mineures autour des fenêtres lorsqu'elles sont fermées et par les interstices autour des tuyaux, des bouches d'aération et des cheminées. 

La température extérieure et l'intensité du vent influencent également le renouvellement de l'air.

 

Les effets de cheminée

L'effet de cheminée est la façon dont l'air se déplace (s'empile) à l'intérieur. Il est dû au fait que l'air chaud est plus léger que l'air froid. Lorsque la température extérieure est froide, l'air chaud intérieur s'élève et crée une différence de pression qui fait entrer l'air froid (infiltration) par les portes, les fenêtres et les autres points de fuite en partie basse du  bâtiment.
Lorsque la température extérieure est chaude, l'effet de cheminée est inversé et l'air chaud pénètre par les niveaux supérieurs, créant un courant d'air descendant.

 

Les taux varient d'un pays à l'autre

Les taux de ventilation recommandés varient souvent de manière significative d'un pays à l'autre. Une étude européenne a montré qu'un groupe de pays avait des taux de ventilation d'environ 10 litres par seconde et qu'un autre groupe de pays avait des taux de ventilation de 4 litres par seconde. 

 

Une autre étude (aux États-Unis) sur l'impact de la qualité de l'air intérieur sur les personnes a montré que lorsque le taux de ventilation a été augmenté de 20 à 40 cfm  (10-20 litres par seconde) d'air extérieur par personne, cela a conduit à une augmentation de 8 % de la capacité des employés à  prendre des décisions, soit  une augmentation d'environ 6 500 euros de productivité par personne et par an. 

 

La ventilation assure un air sain 

Garantir un taux de ventilation satisfaisant n'est pas seulement une question de bien-être général et de productivité.  Sans une ventilation adéquate, l'air intérieur peut devenir dangereux. Il peut conduire à une accumulation de monoxyde de carbone à des niveaux mortels et à des concentrations nocives de radon. 
Le radon est un gaz radioactif naturel, inodore et invisible, inoffensif à l'extérieur, mais qui peut s'accumuler dans l'air ambiant. L'exposition au radon peut provoquer un cancer.

 

Les nouveaux bâtiments sont plus efficaces sur le plan énergétique 

Les bâtiments récents sont généralement plus étanches et ont donc besoin d'un système de ventilation ayant une plus grande capacité de renouvellement de l'air que les maisons plus anciennes. L'avantage est que les bâtiments récents sont plus efficaces sur le plan énergétique. Les constructions plus anciennes présentent davantage de fuites au niveau de la ventilation passive (infiltration), ce qui entraîne des coûts énergétiques plus élevés.

 

Lorsqu'un bâtiment sert, par exemple, de bureau, d'école, de bibliothèque ou d'hôpital, il est judicieux d'investir dans des purificateurs d'air pour aider le système de ventilation à lutter contre la pollution de l'air provenant de sources intérieures. 

 

Dans les environnements industriels intérieurs, le système de ventilation est souvent complété par des hottes et des extracteurs qui capturent la pollution de l'air à la source. Il peut s'agir de poussières de soudage, de brouillards d'huile, de poussières de bois, etc.  Les opérations industrielles bénéficient également de la purification de l'air intérieur à l'aide d’équipements tels que les épurateurs d'air industriels, les filtres à air, les dépoussiéreurs, et les extracteurs de fumées et les épurateurs de brouillards de Camfil.

La ventilation s'appuie sur trois éléments : 

-Taux de ventilation - la quantité et la qualité de l'air extérieur qui est admis à l'intérieur.


- Direction du flux d'air - la direction du flux d'air global des zones à air propre vers les zones d'air vicié

- Distribution de l'air/modèles d'écoulement de l'air - l'efficacité avec laquelle l'air extérieur est distribué à chaque zone intérieure, d'où les polluants en suspension à l'intérieur doivent être efficacement éliminés.

Le taux de ventilation est le taux auquel l'air est renouvelé, il peut être spécifié en tant que :

- Litres/seconde/personne (l/s) et par mètre carré de surface de plancher 

- Pieds cubes/minute (cfm) par personne et par mètre carré de surface de plancher

Réduction des problèmes et des coûts de santé

  

Un système de ventilation qui fonctionne bien et qui est équipé de filtres à air de haute qualité peut :

- réduire de moitié le nombre d'enfants qui développent de l'asthme ou des allergies. L'OMS estime que 20 % de la population mondiale souffre de maladies allergiques, dont un grand nombre d'enfants.

- réduire les coûts de chauffage de 30 à 40 %.

 

Feuille de route de l'OMS pour une ventilation saine

 

La pandémie mondiale de COVID-19 a mis en lumière l'importance de la qualité de l'air intérieur (QAI), en particulier lorsqu'il s'agit de réduire la propagation des virus à l'intérieur des bâtiments. Afin d'apporter son soutien en matière de QAI, l'OMS a publié une feuille de route  décrivant les étapes nécessaires pour garantir des niveaux de ventilation sains dans les établissements de santé et les établissements non résidentiels. 

 

Cliquez ici pour accéder à la feuille de route.

 

 

Sources:

REHVA

The Cog FX Study

Svensk Ventilation