Ventilation

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Mécanisme d'insuflation d'air frais dans une mine de charbon aux USA)

La ventilation est l'action qui consiste à créer un renouvellement de l'air, par déplacement dans un lieu clos. Elle est mise en œuvre dans les lieux où l'oxygène risque de manquer, ou bien où des polluants et autres substances indésirables (humidité, par exemple) risqueraient de s'accumuler en son absence : logements, bureaux, magasins, salles de spectacles, d'enseignement, ouvrages souterrains, tunnel routier, atelier industriel, mine...

L'AFSSET a en France constaté que « le fonctionnement constaté de ces dispositifs ne correspond pas toujours au fonctionnement théorique et que le cheminement de l’air dans les bâtiments n’est pas toujours conforme aux prévisions » ^[1] .

Utilités

La ventilation d'un lieu a plusieurs justifications :

• Renouveler l'air ambiant, l'assainir, le dépoussiérer.
• Assurer la climatisation (chauffage ou refroidissement) du local.
• Réguler le taux d'hygrométrie (humidité).
• Gérer la pression atmosphérique d'un lieu clos (en surpression ou en dépression).
• Contrôle de la concentration du CO₂ et des divers polluants.

Type de ventilations

Dans les bâtiments habités, 4 grands types de ventilations existent :

1. Ventilation naturelle, qui se fait par ouvrants extérieurs ou via des conduits à tirage naturel. On la trouve dans la plupart des constructions traditionnelles et immeubles d’habitation ;
2. Ventilation hybride, combine les avantages de la ventilation naturelle et de la ventilation mécanique. Le système est piloté suivant les conditions climatiques et bascule automatiquement entre le mode naturel et le mode assistance mécanique. Ceci permet de profiter au maximum des forces motrices naturelles réduisant ainsi au minimum la consommation électrique des auxiliaires.
3. Ventilation mécanique contrôlée simple flux, plutôt présente dans les habitats individuels et collectifs récents et dans les bâtiments du secteur tertiaire ;
4. ventilation mécanique contrôlée double flux, surtout présente dans les bâtiments tertiaires ;
5. Ventilation centralisée, contrôlée par une ou plusieurs centrale de traitement d’air, avec ou sans recyclage d’air. On la trouve surtout dans les bâtiments tertiaires (hypermarchés, centres commerciaux et immeubles de bureaux, Laboratoires).

Moyens mis en œuvre

Pour assurer le déplacement de l'air on peut avoir recours à plusieurs systèmes :

• La convection naturelle, qui consiste à utiliser uniquement les transferts de chaleur et les courants d'air naturel (vents), pour initier le déplacement de l'air.
• La ventilation mécanique est la plus courante, elle est généralement imposée par des normes simples et simplistes, elle reste complexe à maîtriser puisqu'elle se combine nécessairement aux phénomènes convectifs naturels qui varient selon chaque contexte : on utilise un ventilateur, (hélice ou turbine) entraînée par un moteur électrique pour souffler et/ou aspirer l'air.

Utilisations et problèmes liés

• En ville ou en zone industrielle, il est parfois difficile de trouver de l'air propre.
• Dans n'importe quel intérieur mal ventilé, la majorité des polluants sont généralement produits au sein même de l'habitat
• L'entretien des gaines et des éventuels filtres est souvent mal fait ou oublié.
• La ventilation n'est pas toujours correctement dimensionnée, dans les salles de classe notamment, ou alors elle se fait avec des pertes importantes de calories.
• La climatisation qui est de plus en plus souvent associée est une source de pollution et de gaspillage d'énergie.
• La ventilation par gaines peut induire des bruits désagréables voire nuisibles à la santé, si la conception et/ou le montage comportent des lacunes ou des manquements.

Habitations

Magasins, bureaux, véhicules, lieux publics

Dans de nombreux, pays, un système de ventilation contrôlé est obligatoire dans tout lieu clos accueillant du public. Une réglementation spécifique pour chaque type de bâtiments et usages définit les moyens à mettre en œuvres.

Généralement un système de renouvellement à aspiration type VMC grande échelle est la base de la ventilation de ces lieux. Elle intègre généralement la climatisation (chauffage et refroidissement).

Pour satisfaire aux prescriptions réglementaires en matière de sécurité, on lui associe, lors de la rénovation ou la construction du bâtiment, un système indépendant de ventilation opérationnelle de grande puissance permettant d'aspirer les fumées d'un d'incendie. Ce système annexe est directement et exclusivement contrôlé par les sapeurs-pompiers lorsqu'il se rendent sur place.

Laboratoires

Les laboratoires d'analyse et de recherche ainsi que certains sites de fabrication sont munis de systèmes de ventilation spéciaux.

L'air venant de l'extérieur est filtré, chauffé ou refroidit, humidifié ou déshydraté, soufflé et répartit dans les pièces, ensuite il est extrait, filtré ou recyclé avant d'être rejeté à l'extérieur. La pression dans chaque pièce et les diverses consoles est contrôlée (surpression ou dépression).

• Ceci, afin que la santé des chercheurs et des opérateurs ne soit pas compromise par les produits manipulés. Ces produits peuvent être des micro-organismes, des produits chimiques, des matières explosives ou toxiques.
• Les produits de recherche ne doivent pas être contaminés par d'autres produits ou poussières, pas plus que certains gaz ou produits ne doivent pas s'échapper à l'extérieur et contaminer l'environnement.
• Il en est de même pour la fabrication des sondes spatiales, des circuits électroniques et puces d'ordinateur et d'autres produits, qui sont obligatoirement fabriqués dans une salle blanche, c'est-à-dire sans poussière.

Unités de fabrication

Dans les usines, les unités de fabrication mettent en pratique les découvertes des chercheurs. Les ouvriers et opérateurs doivent pouvoir œuvrer sans danger pour leur santé. Les mêmes conditions de ventilation que pour les laboratoires s'appliquent encore, parfois à plus grande échelle.

Tunnels routiers

La ventilation des tunnels routiers pose un problème particulier, notamment en ville : il est nécessaire d'évacuer les gaz d'échappement des moteurs thermiques des véhicules, et la fumée toxique en cas d'accident.

• Pour les tunnels assez courts ou en pente, une ventilation naturelle peut suffire, éventuellement assistée de ventilateurs qui forcent la circulation permanente de l'air.
• Pour les plus grands tunnels, les gaz sont en général aspirés via des cheminées et rejetés à l'air libre au-dessus du niveau du tunnel. Cette méthode peut aboutir à une forte pollution de la zone autour du point de rejet. Ce fait est évidemment néfaste, surtout si elle correspond à une zone fortement urbanisée (exemple : le plateau de la Croix-Rousse à Lyon, situé au-dessus d'un des plus anciens tunnels routiers de France 1952).

Voir aussi

Liens internes

• Renouvellement de l'air intérieur
• Aérage
• Chauffage
• Plomberie
• Climatisation
• Ventilation mécanique contrôlée

Notes et références

• Portail de l’électricité et de l’électronique