Ventilation

Technique de ventilation

La technique de ventilation et la technique de l'air ambiant est divisée en systèmes de ventilation libre et en systèmes de l'air ambiant ou en systèmes de climatisation.

Différences entre "ventilation libre" et "ventilation mécanique

La ventilation libre fait référence à l'échange d'air à l'intérieur qui se produit à la suite de différences de pression naturelles causées par le vent et la chaleur. Les changements de conditions météorologiques et de vent entraînent un taux de change de l'air difficile à contrôler. La récupération de la chaleur de l'air évacué n'est pas possible.

Dans la ventilation mécanique, l'air est acheminé au moyen de ventilateurs. Cela permet de fournir des volumes d'air et des conditions de pression définis afin de maintenir les conditions d'air souhaitées et de traiter l'air en termes de pureté, de température et d'humidité.

 

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Prof. Kurt Hildebrand: «Tous les extraits de documents, soigneusement pris en compte, montrent des résultats contradictoires sur l’effet de l’humidité relative sur les personnes.»

Le dépôt des poussières fines dans les voies respiratoires (Source: PM 10, Questions et réponses, OFEV 11/2006) et humidification de l’air dans les voies respiratoires (Source: MB humidification de BFE).

Le graphique montre la consommation d’énergie en kWh/an pour 1000 m³/h d’air, sur la base de la courbe de fréquence cumulée de la température extérieure dans le Plateau central suisse (température de l’air R = ambiant). L’exigence de l’énergie pour 50 % d’humidité relative correspond à la demande de chaleur totale d’environ sept maisons Minergie. Le dépôt des poussières fines dans les voies respiratoires (Source: PM 10, Questions et réponses, OFEV 11/2006) et concerne l’humidification de l’air dans les voies respiratoires (Source: MB humidification de BFE).

Taille des substances polluantes dans l’air. (Source: SWKI VA101-01)

Une humidification supplémentaire est-elle nécessaire?

Dans une présentation, lors de la journée annuelle sur hygiène, le professeur Kurt Hildebrand (HSLU) traitait de l’humidification ventilée pour les locaux. Il est d’avis que l’humidification artificielle des systèmes à confort normal et en matière de développement durable est à rejeter pour le secteur de la climatisation. Toutefois, le débat se poursuit, on entend de tout et son contraire. Voici un résumé de l’exposé.

Dans sa conférence, Kurt Hildebrand traite des cas courants et pas de cas particuliers, mais avec des circonstances normales. Ses recherches sont fondées sur les réglementations juridiques nationales et internationales, des articles professionnels, la littérature spécialisée, etc. afin de montrer les opinions contradictoires sur l’influence de l’humidité relative sur l’humain.

En Suisse, la règle valable montre que les différences peuvent être faites selon l’emplacement géographique de la région concernée. Ainsi, la norme SIA 382/1 part du principe que dès 800 mètres d’altitude chaque élévation de 100 m de hauteur permet à l’humidité de diminuer de 1 % son degré d’humidité relative. Par conséquent, à une altitude de 1800 m au-dessus du niveau de la mer, une humidité relative peut être de 20 % inférieurs aux 30 % d’humidité relative attendue dans la vallée.

La qualité de l’air intérieur dépend de divers paramètres. Généralement, les facteurs connus sont la qualité des matériaux, les sources d’humidité dans le local (personnes, équipements) ainsi que l’arrivée de l’air. Dans ce contexte, il y a longtemps que l’on discute de l’aspect qualitatif de l’humidité dans les locaux où des humains séjournent longtemps.

L’humidité et les ressources en eau

L’homme réagit aux changements de température et d’humidité en fonction de la saison. En été, une très forte teneur en humidité est perçue comme désagréable. 26 °C à 40 % d’humidité relative sont déjà considérés comme difficiles à supporter. Selon K. Hildebrand, la discussion sur l’humidité est souvent influencée par l’aspect émotionnel, cela encore plus dans les mois d’hiver. L’homme ne peut percevoir directement l’humidité relative, car c’est un sens réel qui lui manque. Nous sommes dépendants de sensations secondaires telles que la chaleur et les sensations de froid, ou des muqueuses trop sèches, causées souvent par des particules en suspension, mais aussi à travers les caractéristiques de contrôle du corps humain tel que la transpiration et la perception de l’humidité. Il faut se rappeler que la plus grande régulation de l’équilibre thermique de l’homme se fait par l’intermédiaire de l’équilibre de l’eau (activité d’évaporation).

La régulation de l’équilibre de l’humidité

Les connaissances actuelles prouvent que l’humidification est inutile dans les systèmes de ventilations intérieures pour garantir l’hygiène de l’air. L’homme régule son équilibre hydrique d’une façon parfaitement homogène. L’humidité est sensiblement régulée par le fait de boire. La fonction de l’eau dans le corps est définie comme étant un réservoir de chaleur vis-à-vis de la température extérieure, et régulateur de taille pour la dissipation de chaleur par la transpiration et le refroidissement par évaporation ainsi que le transport de nutriments et d’oxygène dans le sang. Pour que ces fonctions soient assurées, il faut un équilibre entre le volume d’eau et la teneur en eau du corps. La teneur en eau d’un être humain adulte d’âge moyen est d’environ 50 % de sa masse corporelle.

Pourquoi avoir besoin d’air humidifié ?

La nécessité de l’air humidifié est principalement le fait de la qualité de l’air intérieur. Plus l’air inhalé est chargé de poussière, plus le besoin de l’humidifier est fort. «Mouillez les particules souillées et cela ne grattera plus.» Bien que cette phrase soit triviale, elle est souvent confirmée dans les études, et de diverses façons. Ainsi, en humidifiant les petites particules en suspension, elles vont augmenter de poids, et l’augmentation de la sédimentation des impuretés peut ainsi être observée par la suite. Dans ce contexte, les études de CO2, par O. Seppänen, ont une importance significative.

« . . . Bien que normalement, la concentration de CO2 dans les locaux ne constitue généralement pas un risque direct pour la santé, il peut, à partir d’une certaine concentration, influer sur les troubles de l’humeur. Des études portant sur les effets des dioxydes de carbone sur la santé ont montré que dans 50 % des cas, la diminution de la concentration de CO2 diminue les symptômes du syndrome Sick-Building, associé aux constructions, telles que l’irritation et la sécheresse des muqueuses, la fatigue et les maux de tête.» Ceci est une indication que les débits d’air ne les réduisent pas, mais les conservent généreusement. C’est peut-être une partie de la solution et elle réside dans le lavage des contaminants atmosphériques. Nadja von Hahn a déjà dans son étude «air sec» prouvé qu’aucune irritation ne se produit dans les zones qui sont ventilées avec de l’air frais.

Les substances de la pollution atmosphérique peuvent être polyvalentes dans leurs effets sur les humains, leur pénétration dans les voies respiratoires dépend largement de leur taille. Par conséquent, il convient de noter que malgré la nécessité médicalement démontrée lors d’humidifications artificielles, les symptômes d’irritation et de maladies doivent être pris au sérieux. Lorsqu’on est confronté à des systèmes de ventilation, les filtres à poussières fines utilisés doivent toujours être certifiés et il faut soigneusement les sélectionner (qualité minimale F7).

La ventilation artificielle consomme beaucoup d’énergie supplémentaire

Le fait que les études démontrent qu’une humidification active n’est pas nécessaire, cela revient à dire que, normalement, l’énergie utilisée coûte d’autant plus. La demande d’énergie supplémentaire pour l’humidification atteint rapidement 50 % de la dépense totale d’énergie d’un système de ventilation interne. Les recherches mentionnées montrent que la personne en bonne santé est en mesure de fournir, par l’intermédiaire de son corps, l’humidité nécessaire, sans humidification artificielle via le système de ventilation. Les irritations sont causées par des particules fines, des impuretés gazeuses, etc. Le problème doit être étudié et résolu à la source. L’humidification artificielle pour les installations de confort normales doit être exclue dans le contexte du développement durable du secteur de la climatisation; c’est la conclusion du professeur Kurt Hildebrand.

Humidification active dans des cas particuliers

Une humidification active de locaux peut être nécessaire dans des domaines clairement définis. La norme SIA 382/1 présente des règles; il convient de noter que l’humidification active est nécessaire dans des cas particuliers tels que les archives spéciales des musées, des chambres avec des tissus délicats, des laboratoires spéciaux, des installations de production peuvent être conçues avec des exigences particulières d’humidité relative, voire nécessaire.

www.swki.ch/hygienetagung2015

* Prof. Kurt Hildebrand, ing. diplômé HLK-FH SIA SWKI VDI, www.hslu.ch

Conclusion et recommandations

  • Les organismes nationaux et internationaux sont en faveur d’une humidification sous l’humidité relative de 30 % rF et à 21°C. Il existe un consensus à cet égard.
  • La recherche montre qu’une personne en bonne santé est en mesure de fournir par son corps l’humidité nécessaire, sans humidification artificielle fournie par les systèmes de ventilation. L’irritation est causée par la poussière, les impuretés gazeuses, etc.
  • Le problème doit être étudié et résolu à la source. L’humidification artificielle pour les installations de confort normal doit être exclue dans le contexte du développement durable du secteur de la climatisation.