Qualité de l’air dans les locaux

Qualité de l’air dans les locaux


Généralités

Correctement réalisée, l’isolation thermique d’un habitation offre une très bonne résistance à l’air mais il ne faut pas pour autant que celle-ci devienne hermétique car elle serait à nouveau inconfortable. La quantité de l’air dans un local peut être caractérisée par sa capacité à satisfaire les conditions suivantes:
· Elle doit assurer la conservation du bâti contre l’humidité.
· Elle doit permettre le fonctionnement des appareils en toute sécurité notamment ceux au gaz.
· Elle doit satisfaire les besoins d’hygiène et de santé des occupants
· Elle doit permettre le bon déroulement des activités humaines

Si le local est complètement hermétique aux échanges d’air, celui-ci ne sera pas sain, il sera pollué par les phénomènes de respiration mais aussi par des poussières, des microbes et des gaz. On parle alors de confinement.

Conséquences du confinement:
· Augmentation de la température, du degré hygrométrique
· Diminution de l’oxygène
· Augmentation du CO2
· Production de CO(monoxyde de carbone)
· Les mauvaises odeurs
· Les bactéries

Pour maintenir la qualité de l’air des locaux il existe deux principaux procédés :
L’extraction des polluants à proximité de leurs sources de production
Dilution des polluants par l’introduction d’air extérieure

Le renouvellement de l’air et son filtrage assureront une ambiance saine. On l’exprime en mètres cubes par heure. Le débit d’air minimum doit être de 50 m3/ heure/personne.

I- les caractéristiques de l’air ambiant

1- sa composition

L’air est un mélange gazeux composé d’oxygène (O, 27%), du diazote (N2, 78%), du CO2 (0,003%), H2O (entre 0,05 et 1,5%). Le reste est du gaz rare.

2- sa vitesse de circulation

Dans l’habitation, elle doit être comprise entre 0,15 et 0,50 m/s. Si elle est trop élevée, ça produit une sensation de froid.


3- le degré hygrométrique

C’est le pourcentage d’humidité compris dans l’air. Un air saturé contient à 0° 4,5g de vapeur d’eau, à 32° 32,5g de vapeur d’eau. Si on élève la température, le degré hygrométrique diminue. Le chauffage dessèche l’atmosphère.
Le phénomène de condensation: une certaine quantité de vapeur d’eau passe à l’état liquide. Le point de rosé: la température permet cette condensation.

II- paramètres déterminants la qualité de l’air

1- l’indispensable du circuit de l’air

a- la nature de la ventilation

La nature de la ventilation à assurer dépend l’affectation de chaque pièce. On distingue 2 grandes catégories de pièces selon la nature et l’importance de la pollution que l’air y subi ainsi que du taux d’humidité:
· Les pièces principales (séjour, salle à manger, chambre) méritent de bénéficier de l’air le plus propre possible.
· Le pièces de service sont en revanche le siège d’activité qui charge l’air de forte pollution dont la propagation aux autres pièces doit être évitée.

Cf document 1

b- le cycle de ventilation

Cf document 2
Il s’impose logiquement en partant de cette répartition des différents pièces du logement:
L’air frais venant de l’extérieur doit entrer directement dans chacune des pièces principales.
L’air vicié est extrait du logement en partie supérieur des pièces où ils subissent les pollutions les plus désagréables.

Cf document 3
Il faut veiller à ne jamais obturer ou rétrécir les ouvertures par lesquelles l’air entre, circule d’une pièce à l’autre, puis s’évacue du logement.

2- les débits de ventilation

a- le débit critique des pièces de service

Il doit respecter un seuil minimal définit par la réglementation et prenant en compte 2 valeurs (doc 1): une valeur minimum correspondant au débit indispensable même dans un logement vide et une valeur maximum correspond à l’occupation la plus forte permise par la surface du logement dans de bonnes conditions d’hygiène.

b- d’extraction

(document 5) Le débit d’extraction constitue le paramètre le plus facilement mesurable. Il sert donc de référence pour s’assurer que les débits de ventilation sont respecter en toute situation.

c- des dispositifs de régulation

Ils permettent avec une VMC (ventilation mécanique contrôlée) de réduire les débits d’extraction.

d-les dispositifs de ventilation

Ce sont des dispositifs supplémentaires de l’aération régulière du logement. Ce sont des installations obligatoires pour:
· La ventilation de la colonne d’évacuation des eaux vannes
· L’apport d’air frais pour les appareils de combustion au gaz.

III- systèmes de renouvellement d’air

1- méthodes générales

a- ventilation pièce par pièce

Elle constitue la solution la plus simple encore la plus employée. Cette méthode n’est pas recommandée quand on veut maîtriser la consommation d’énergie. De plus, elle ne supprime pas pour autant toute installation d’extraction.

b- la ventilation permanente

Elle reste seul moyen de conserver en toute condition une bonne maîtrise des échanges calorifiques entre le logement et l’extérieur. Quelque soit le taux d’occupation des pièces et que les fenêtres soient ouvertes ou fermées. Ce type d’installation peut mettre en œuvre des dispositifs d’extraction naturels ou mécaniques statiques ou dynamiques qui assurent dans tous les cas:
· L’introduction d’air neuf directement dans chacune des pièces principales
· L’évacuation de l’air vicié de chaque pièce de service par un conduit spécifique

2- systèmes statiques

(document 6). Dans tous les systèmes statiques, les entrées d’air frais, obligatoires pour toutes les pièces principales peuvent être obtenues de plusieurs façons, en assurant un approvisionnement en air correspondant aux besoins minimums de ventilation même quand il n’y a pas de vent:
· Dans la traverse supérieure des huisseries de fenêtre ou des portes.
(document 7).
· En traversée d’un mur et en partie haute de celui-ci , de préférence à l’opposé des vents dominants.
· Sous l’appui des fenêtres
· Dans les coffres des volants roulants
· Derrière les appareils de chauffage

Les rejets d’air viciés doivent toujours s’effectuer par des ouvertures placées en partie haute des pièces. Cette condition peut être remplie de plusieurs façons selon l’agencement du logement:
· Par le plafond avec des gaines conduisant l’air vicié hors toiture
· Dans les combes à condition qu’ils soient d’un seul tenant et recouverts d’éléments à joints ouverts assurant une bonne ventilation.
· En façade

Les avantages des systèmes statiques:
· Simplicité
· Faible coût
· Discrétion

Les inconvénients des systèmes statiques:
· Variation importante de ventilation en fonction des conditions climatiques, généralement en aggravant la déperdition de chaleur l’hiver ou l’entrée d’air chaud l’été.

3- la ventilation mécanique ponctuelle

Ce système réduit ou élimine l’inconvénient vu précédemment. Même les plus simples qui aspirent l’air vicié au moyen d’un extracteur. Celui ci doit toujours être implanté le plus haut possible dans les pièces de service et chaque fois que c’est réalisable au dessus du plafond.

a- les extracteurs

Ce sont des dispositifs d’aspiration contenant un ventilateur placé dans un boîtier à installer dans une vitre de fenêtre ou dans un mur ou dans une comble.

Il existe 3 catégories:
· L’extracteur hélicoïdal: c’est le plus simple, il se monte en partie haute d’un fenêtre, soit dans une découpe circulaire réalisée dans la vitre, soit sur un triangle d’adaptation en plastique transparent
· L’extracteur centrifuge: il est conçu pour éjecter l’air vicié par un conduit aménagé dans un mur. Il peut assurer un débit relativement élevé avec un niveau de bruit modéré.
· La turbine d’extraction: c’est l’appareil type pour une installation dans les combles qui assurent un débit très important et convient particulièrement à l’aspiration des pièces à ambiance très humide.

L’aspiration d’air frais s’établit automatiquement sous l’effet de la dépression créée par les extracteurs qui favorise l’entrée dans le logement des poussières, pollen, fumée. C’est pourquoi il est recommandé d’équiper les bouches d’aération de filtre

4- la ventilation mécanique contrôlée (VMC)

C’est la plus coûteuse mais la plus performante. Elle apporte une grande homogénéité de confort thermique d’une saison à l’autre et permet d’atteindre une économie optimale de consommation d’énergie.

a- les systèmes mono flux

Il se contente d’extraire l’air des pièces de service avec un débit limitée au seuil imposé par la réglementation. L’arrivée d’air frais s’ajuste automatiquement grâce à la pose d’entrée d’air auto réglable. Ces systèmes travaillent à une vitesse d’extraction stable.

b- les systèmes double flux

Ils assurent la plus grande efficacité énergétique et sont donc le complément indispensable d’une isolation très soignée. Cette efficacité résulte de l’addition d’un échangeur de chaleur qui récupère une grande partie contenu dans l’air vicié pour les transférer à l’air neuf injecté dans la pièce principale.

c- dispositifs d’hygrorégulation

Ce dispositif peut être ajouté dans une bouche de ventilation électronique et adapte le fonctionnement du système aux conditions extérieurs et intérieures ainsi qu’au niveau d’activité dans le logement.
Ce système améliore l’économie énergétique puisqu’il récupère la chaleur de la condensation de l’eau en excès dans l’atmosphère.


IV- dispositifs d’amélioration de la qualité de l’air

1- les appoints de ventilation

La ventilation ordinaire d’un logement peut s’avérer parfois insuffisante pour évacuer rapidement certaines odeurs insupportables, il est donc prudent de prévoir un moyen de sur ventiler rapidement et temporairement les pièces où ces inconvénients sont susceptibles de survenir.

Les appareils d’extraction ou VMP (ventilation mécanique ponctuelle).
Il en existe plusieurs types:
· L’aérateur mécanique
· L’aérateur statique
· L’aérateur électrique
· Les extracteurs

Leur implantation
L’implantation d’un appareil de VM doit suivre certaines règles tant pour des raisons d’hygiène que des raisons d’efficacité:
L’extraction doit s’effectuer au plus près de la zone où sont émises es émanations à éliminer
Si on ne peut pas encastrer l’appareil dans un mur extérieur ou le placer dans un fenêtre. Le raccorder à une évacuation de toiture ou à une gaine de ventilation mais jamais à la colonne de ventilation d’une descente de WC.
L’évacuation de l’air vicié doit déboucher en espace libre sans risque de réaspiration par une prise d’air neuf situé à proximité.
Séparer l’évacuation de toutes bouches d’aspiration d’air extérieur par une distance d’au moins 2,50 m si elle est dans le sens des vents dominants

Les règles générales d’installation

Elles dépendent du type d’appareils et de son implantation. Les appareils électriques doivent être pourvus d’une double isolation et leur ligne d’alimentation électrique ne doit jamais cheminée à moins d’un mètre d’une tuyauterie mécanique et d’un robinet.

La mise en route

Elle peut être commandée de plusieurs façons:
· Par une simple commutateur
· Au moyen d’un bouton poussoir
· Par le biais d’un relais enclenché quand on allume la lumière.

2- la régulation de l'humidité.
Le maintien d'une hygrométrie convenable est un impératif tant pour des raisons d'hygiène que d'efficacité énergétique.

· La régulation automatique.
La régulation automatique de l'hygrométrie fait parti de certaines installations :
* avec une VMC : cette fonction est en option sur le système mono flux et d'origine sur les systèmes double flux.
* la climatisation a toujours un effet d'absorption de l'humidité en excès.

· L'excès d'eau dans l'atmosphère.
L'excès se décèle aisément par l'apparition de moisissures dans les recoins, le décollement des papiers peints, la rouille sur lesquelles son frère et la condensation permanente sur les surfaces froides. Un grand de prévoir un équipement deshumidificateur, rechercher les causes de cette humidité.

· L'absorption de l’eau.
L'absorption en excès peut s'effectuer de différentes façons, selon :
* l'importance du phénomène
* le volume des pièces à assainir
* le taux d'occupation des locaux
* le type de circuit de ventilation existant.

· Régulation par sur ventilation