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4.1 Renouvellement d’air naturel et forcé, taux de renouvellement d’air

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Les échanges d’air d’un bâtiment influencent de manière déterminante tant son climat intérieur que sa consommation d’énergie. Par renouvellement d’air naturel on entend un échange d’air incontrôlé au travers des inétanchéités de l’enveloppe du bâtiment (joints des fenêtres et des portes, fuites résiduelles) par opposition à une ventilation à proprement parler qui est un processus contrôlable par l’intermédiaire d’équipements de ventilation (par exemple: fenêtres, fentes de ventilation réglables, installations de ventilation mécaniques). Un renouvellement d’air insuffisant peut d’une part rendre l’état de l’air inacceptable et éventuellement dommageable pour les occupants ou les matériaux du bâtiment.

Facteurs d'influence et relations dans le domaine des mouvements d'air dans et autour du bâtiment
Fig. 4.1: Facteurs d’influence et relations dans le domaine des mouvements d’air dans et autour du bâtiment

D’autre part, un renouvellement d’air trop important conduit à une consommation d’énergie inutile.

La description des échanges d’air dans et autour d’un bâtiment [4.16] ainsi que des transferts de chaleur, d’humidité et de polluants qui y sont couplés constitue un problème multizone complexe, instationnaire et non linéaire. On doit prendre en compte temporellement et localement les forces motrices (pression du vent, différences de température etc.), les perméabilités aux écoulements (par exemple les coefficients de perméabilité à l’air des joints) ainsi que les matériaux (entre autre les effets d’accumulation) et le comportement des utilisateurs (ouvertures variables, émanations etc.).

Dans les cas simples il suffit de spécifier le débit d’air fourni ou repris par une grandeur rapportée au bâtiment ou au local. Le débit d’air qv qui pénètre ou qui quitte une pièce (ou un bâtiment) divisé par le volume net VR de la pièce (ou du bâtiment), se dénomme familièrement « taux de renouvellement d’air» (unité: h–1). L’inverse du taux de renouvellement d’air s’appelle « constante de temps nominale » du local.

(4.1)

na indique ainsi combien de fois en moyenne par heure l’air du local est renouvelé sous l’hypothèse d’une ventilation par déplacement idéale (ventilation par effet piston).

Dans les systèmes avec recyclage de l’air, il est important de distinguer le débit d’air extérieur du débit d’air total.


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