MIEUX COMPRENDRE LA NORME ASHRAE 62.1 POUR LA … · MIEUX COMPRENDRE LA NORME ASHRAE 62.1 POUR LA...

MIEUX COMPRENDRE LA NORME ASHRAE 62.1 POUR LA QUALITÉ DE L’AIR INTÉRIEUR.

Joël Primeau, ing. HBDP PA LEEDReprésentant technique418-951-3475jprimeau@enviroair.ca

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Contenu de la norme• Bien connue pour établir les débits d’air neuf (AN) pour

satisfaire les besoins de ventilation

• La norme contient aussi beaucoup d’informationessentielle:• Où situer les entrées d’air neuf• Comment concevoir des pannes de condensat sous des serpentins• La pressurisation des bâtiments• Classification de l’air• Etc.

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Emplacement des entrées d’air

Seulement un minimum pour respecter la loi… assurez-vous que votre air ne pue pas!

Design Procedures• Ventilation rate procedure (6.2)

• Prescriptive design procedure• Single-zone systems• 100% outdoor air systems• Multiple-zone recirculating systems

• IAQ procedure (6.3)• Performance-based design procedure

• Natural ventilation procedure (6.4)• Exhaust ventilation (6.5)

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Ventilation Rate Procedure6.2.2.1 Breathing Zone Outdoor Airflow.

Vbz = RpPz + RaAz

où:

Rp = débit d’AN par pers.nePz = population de la zoneRa = débit d’AN par superficie de plancherAz = superficie de plancher

Rp, Pz & Ra proviennent du Tableau 6.2.2.1

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Breathing Zone (zone de respiration)

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La superficie à utiliserdans les calculs estmesurée mur à mur

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On peut remplacerl’air évacué classe 2 par de l’air d’un espace adjacent classe 1.

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Le résultat du Combined Outdoor Air Rate n’estvalide que si:a) c’est un

système à uneseule zone

b) la population a été déterminéepar le Occupant Density Default Value

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Doit-on ventiler les espaces non-occupés?• Est-ce qu’un entrepôt doit être ventilé (avec de l’AN)?

• Si la pièce n’est pas occupable: le nombre d’occupants Pz = 0 et l’espace occupable Az = 0

ASHRAE définit un espace occupable ainsi:Occupiable space: An enclosed space intended for human activities, excluding those spaces that are intended primarily for other purposes and that are only occupied occasionally and for short periods of time.

• Conçu pour des activités humaines• Occupé occasionnellement• … pour de courtes périodes de temps

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ASHRAE aurait pu dire: “uneou deux fois par jour” pour “des durées de moins de 15 minutes”… on laisse de la latitude au concepteur

Ventilation Rate Procedure6.2.2.3 Zone Outdoor Airflow. (Voz) : débit d’air extérieur pour la zone

Voz = Vbz /Ez

Vbz = Breathing Zone Outdoor Airflow (débit d’air extérieur pour la zone de respiration)

Ez = Zone Air Distribution Effectiveness(efficacité de distribution de l’air)

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ASHRAE reconnaîtque tous les systèmesde distribution d’air ne sont pas tous pareils.

Zone Air Distribution Effectiveness13

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Ventilation Rate Procedure –Système d’une seule zone

• 6.2.3 Single-Zone Systems. The design outdoor air intake flow (Vot ) shall be:

Vot = Voz (6.2.3)

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Bureau

50 ft

50 ft

Vbz = RpPz + RaAz (AN dans la zone de respiration)

Voz = Vbz /Ez (AN corrigé)

Vot = Voz (AN requis à l’unité de ventilation)

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Vbz = RpPz + RaAz

Rp = 5 CFM/pers. Ra = 0.06 CFM/ ft2

P = 5/1000 ft2 A= 50 ft x 50 ft

Vbz = (5)(5/1000)(50x50) + (0.06)(50x50) = 212.5 CFM

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Bureau

50 ft

50 ft

Vbz = RpPz + RaAz = 212.5 CFM Voz = Vbz /Ez

Ez = ?

Distribution d’air dans la pièce

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Bureau

50 ft

50 ft

Vbz = RpPz + RaAz = 212.5 CFM Voz = Vbz /Ez

Ez = 1Voz = 212.5 CFMVot = Voz (formule pour une seule zone)

Ajustement du volet d’AN sur l’unité• Débit d’air d’alimentation = 1950 CFM d’AA

(basé sur le calcul de charge)• Débit d’air neuf = 212.5 CFM d’AN

Donc, 212.5 CFM du 1950 CFM d’AA est de l’AN.

• 212.5 CFM / 1950 CFM = 11% d’AN• Le balanceur peut adjuster le volet à 11% d’AN

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50 ft

50 ft

Salle de conférenceAA: 650 CFM

BureauAA: 600 CFM

BureauAA: 600 CFM

Salle de reposAA: 920 CFM

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50 ft

Salle de conférenceSA: 650 CFM

Ra = 0.06 CFM/ft2Rp = 5 CFM/pers.

50 pers./1000 ft2 (25x25) = 31 Vbz = (5)(31)+0.06(25x25)

Vbz = 192.5%AN = 192.5/650 = 30%

BureauSA: 600 CFM

Ra = 0.06 CFM/ft2Rp = 5 CFM/pers.

5 pers./1000 ft2 (25x25) = 3 Vbz = (5)(3)+0.06(25x25)

Vbz = 52.5%AN = 52.5/600 = 9%

Salle de reposSA: 920 CFM

Ra = 0.12 CFM/ft2Rp = 5 CFM/pers.

50 pers./1000 ft2 (25x25) = 31 Vbz = (5)(31)+0.12(25x25)

Vbz = 230%AN = 230/920 = 25%

Vbz = RpPz + RaAz Ez = 1

BureauSA: 600 CFM

Ra = 0.06 CFM/ft2Rp = 5 CFM/pers.

5 pers./1000 ft2 (25x25) = 3 Vbz = (5)(3)+0.06(25x25)

Vbz = 52.5%AN = 52.5/600 = 9%

50 ft

Application de la méthode Single Zone à Multiple Zones.

• 30% AN• Débit AA = 2770 CFM

AN à l’unité de ventilation = 2770 x 0.30 = 830 CFM

On peut faire mieux*…

*par “mieux”, on entend “moins d’air”…

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Ventilation Rate Procedure –Multiple-Zone System• Where air handlers supply a mixture of outdoor air and

recirculated air to more than one ventilation zone, the outdoor air intake flow (Vot ) shall be determined in accordance with Sections 6.2.5.1 through 6.2.5.4.

• 6.2.5.4 Outdoor Air Intake.

Vot = Vou / Ev

(pour un système single zone: Vot = Voz )

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50 ft

50 ft

Salle de conférenceSA: 650 CFM

Ra = 0.06 CFM/ft2Rp = 5 CFM/pers.

31 pers.

BureauSA: 600 CFM

Ra = 0.06 CFM/ft2Rp = 5 CFM/pers.

3 pers.

Salle de reposSA: 920 CFM

Ra = 0.12 CFM/ft2Rp = 5 CFM/pers.

31 pers.

BureauSA: 600 CFM

Ra = 0.06 CFM/ft2Rp = 5 CFM/pers.

3 pers.

Ventilation Rate Procedure –Multiple-Zone System

• 6.2.5.3 Uncorrected Outdoor Air Intake.

Vou = D× toutes les zones RpPz + toutes les zones RaAz

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Ventilation Rate Procedure –Multiple-Zone System

• occupant diversity ratio (D) :

D = Ps /toutes les zones Pz

Ps = Population du systèmePz = Population d’une zone

Ce facteur existe pour refléter la réalité du mouvementdes occupants dans les pièces desservies par le système.

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Ps = Population du système → 31 pers.Pz = Somme des populations de zones → 3+31+3+31 = 68 pers.

D = 31/68 = 0.46

Salle de conférenceAA: 650 CFM

Ra = 0.06 CFM/ft2Rp = 5 CFM/pers.

31 pers.

BureauAA: 600 CFM

Ra = 0.06 CFM/ft2Rp = 5 CFM/pers.

3 pers.

Salle de repos AA: 920 CFM

Ra = 0.12 CFM/ft2Rp = 5 CFM/pers.

31 pers.

BureauAA: 600 CFM

Ra = 0.06 CFM/ft2Rp = 5 CFM/pers.

3 pers.

50 ft

50 ft

Ventilation Rate Procedure –Multiple-Zone System

• Uncorrected Outdoor Air Intake

Vou = D×toutes les zones RpPz + toutes les zones RaAz

D = 0.46

toutes les zones RpPz = ?

toutes les zones RaAz = ?

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Salle de conférenceAA: 650 CFM

RaA = 0.06 CFM/ft2 (25x25) = 37.5RpP = 5 CFM/pers. (31) = 155

Vbz = 192.5%AN = 192.5/650 = 30%

Salle de reposAA: 920 CFM

RaA = 0.12 CFM/ft2 (25x25) = 75RpP = 5 CFM/pers. (31) = 155

Vbz = 230%AN = 230/920 = 25%

BureauAA: 600 CFM

RaA = 0.06 CFM/ft2 (25x25) = 37.5RpP = 5 CFM/pers. (3) = 15

Vbz = 52.5%AN = 52.5/600 = 9%

BureauAA: 600 CFM

RaA = 0.06 CFM/ft2 (25x25) = 37.5RpP = 5 CFM/pers. (3) = 15

Vbz = 52.5%AN = 52.5/600 = 9%

50 ft

50 ft

Ventilation Rate Procedure –Multiple-Zone SystemUncorrected Outdoor Air Intake

Vou = D* toutes les zones RpPz + toutes les zones RaAz

D= 0.46

toutes les zones RpPz = (15+155+155+15) = 340

toutes les zones RaAz = (37.5+37.5+75+37.5) = 187.5

Vou = 0.46(340)+ (187.5)= 344 CFM

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Ventilation Rate Procedure –Multiple-Zone System

• Note: Le Vou est ajusté pour la diversité mais pas pour l’efficacité de ventilation.

• 6.2.5.4 Outdoor Air Intake.

Vot = Vou / Ev

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Ventilation Rate Procedure –Multiple-Zone System

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Ventilation Rate Procedure –Multiple-Zone System

Zpz = Voz /Vpz

Fraction d’AN sur AA par zone = CFMAN/CFMAA

pour déterminer le Ev , il nous faut le Zpz le plus élevé du système.

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50 ft

Salle de conférenceAA: 650 CFM

RaA = 37.5 CFMRpP = 155 CFMVbz = 192.5 CFM

%AN = 192.5/650 = 30%

Salle de reposAA: 920 CFMRaA = 75 CFMRpP = 155 CFMVbz = 230 CFM

%AN = 230/920 = 25%

BureauAA: 600 CFM

RaA = 37.5 CFMRpP = 15 CFMVbz = 52.5 CFM

%AN = 52.5/600 = 9%

BureauAA: 600 CFM

RaA = 37.5 CFMRpP = 15 CFMVbz = 52.5 CFM

%AN = 52.5/600 = 9%

50 ft

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interpolationEv = 0.85

Ventilation Rate Procedure –Multiple-Zone System

Vot = Vou / Ev

Vot = 344/ 0.85= 405 CFM

Comparé à: (selon la Single-Zone System)

AN à l’unité de ventilation = 2770 x 0.3 = 830 CFM

Ça valait donc la peine de faire l’analyse selon la méthodede Multiple-Zone System

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Observations…• Il se peut donc que dans un système où l’air

d’alimentation puisse être chaude ou froide, vous ayez à avoir différents débits d’air neuf: opération différente enhiver et en été.

• Dans un système VAV, le débit d’AA est habituellementplus élevé en refroidissement qu’en chauffage. Il sera donc souvent nécessaire d’augmenter le débit d’air enchauffage si la boîte VAV est dotée d’un serpentin.

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100%

0%

Serpentin actif

Air primaire

RefroidissementChauffage

% a

ir al

imen

téà

la z

one

Débit minimum refroid.

Débit minimum chauffage

chauffage