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Pas de rapport à rendre lors de la remise !!

Tout sur les plans + une note technique à disposition

Le choix des techniques HVAC

• Chauffer ? …C’est juste apporter un appoint en façade !

• C’est donc la gestion de l’été qui sera le point de départ du choix !

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Le choix des techniques HVAC

• Climatiser ou refroidir naturellement ?

On ne peut refroidir naturellement que si la charge thermique maximale ne dépasse pas 50 W/m²…

Remarques : ratio clim classique : 100 W/m²…Possibilité de pulser en appoint de l’air hygiénique refroidi

mécaniquement.

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Charge thermique maximale ?

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Refroidissement direct.

3 stratégies pour le refroidissement naturel :

• Stratégie 1 : perméabilité variable de l’enveloppe = free-cooling

• Stratégie 2 : circulation d'eau froide dans les planchers, eau refroidie "de manière naturelle = slab cooling

• Stratégie 3 : intégration d’air frais extérieur dans la climatisation, conçue pour ne donner qu’un complément frigorifique en période de canicule

Refroidissement indirect.

Si charge > 50 W/m², refroidir mécaniquement

1 "Tout air"

2 "Air + eau"

3 « DRV"

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Climatisation

Ventilos-convecteurs

Choix du système de climatisation

• Si densité d’occupation élevée (salle conférences, salle réunions, paysagers à forte densité, …)

Système "tout air", idéalement à débit d’air variable !

(voir fichier « salle de spectacles.ppt »)

• Si transferts de chaleur internes (locaux informatiques fonctionnant en hiver, locaux à charge très variable, …)

Système « DRV« (Débit de Réfrigérant Variable)

• Tous les autres cas (locaux de bureaux, chambres d’hôtel, …)

Système "Air + Eau", idéalement par plafonds refroidissants ! 7

Climatisation

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Organisation des équipements

• Les gaines d’air sont coûteuses et encombrantes, il faut limiter la longueur des prise et rejet d’air.

Les groupes de traitement d’air seront placés à proximité des locaux utilisateurs et près des façades.

• L’eau chaude et l’eau glacée peuvent être préparées à distance…Mais l’air est traité localement !

• Une seule chaufferie et une seule machine frigorifique , •même pour plusieurs bâtiments.

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Remarque :

Vitesse d’air :

• gaine : 5 ou 6 m/s• caisson de préparation : 3 m/s• bouche de pulsion (grille) : 2 m/s

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Chauffage et refroidissement des grands espaces ?

Chauffage ?

Si enveloppe bien étanche : chauffage par le sol…

Rem : intégration des fils électriques et des fils data dans la chape ?

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… ou chauffage à air chaud par « jets » :buses de soufflage à longue portée

Les mouvements d'air sont créés par des jets de faible diamètre soufflant à des vitesses comprises entre de 10 et 20 m/s. La grande vitesse de pulsion induit un brassage important entre l'air ambiant et l'air pulsé, ce qui homogénise rapidement les températures. On utilise ces bouches dans les grands halls quand la distance entre le diffuseur et la zone de travail est grande (atrium, halls de sport, de stockage, ...).

Leurs débits s'échelonnent de 80 à 3 000 m³/h sous des pressions statiques de 50 à 200 PA pour des diamètres d'orifice de 100 à 400 mm.

Si enveloppe peu étanche, le rayonnant à haute température

Le rayonnant à haute température

Refroidissement ?

Bouches à déplacement

  

Fonctionnement d'une bouche à déplacement: l'air frais "coule" sur le sol et refroidit les sources de chaleur localement.

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Buse de soufflage à longue portée

Les mouvements d'air sont créés par des jets de faible diamètre soufflant à des vitesses comprises entre de 10 et 20 m/s. La grande vitesse de pulsion induit un brassage important entre l'air ambiant et l'air pulsé, ce qui homogénise rapidement les températures. On utilise ces bouches dans les grands halls quand la distance entre le diffuseur et la zone de travail est grande (atrium, halls de sport, de stockage, ...).

Leurs débits s'échelonnent de 80 à 3 000 m³/h sous des pressions statiques de 50 à 200 PA pour des diamètres d'orifice de 100 à 400 mm.

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http://sites-final.uclouvain.be/protec-solaires/

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Soit un conduit de 200 cm². Si la vitesse est de 5 m/s, le débit est de 0,1 m³/s

Impact de la forme de la gaine sur la consommation du ventilateur

Exemple : une section de 200 cm² est générée par un diamètre de 16 cm. (section = x R² = x ز/ 4)

Mais aussi par un conduit de 10 sur 20 cm.

Ou de 5 sur 40 cm.

OUI, les sections sont équivalentes…Mais le débit qui passera dedans NON !

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Impact de la forme de la gaine sur la consommation du ventilateur

En terme de « pertes de charges » (= frottement sur les parois)

Ø équivalent = 1,265 x (( a³ x b³) / (a + b)) 0,2

Exemple : pour transporter un débit donné, un conduit de 10 sur 20 aura les mêmes pertes de charges qu'un conduit circulaire de : 1,265 x (( 10³ x 20³) / (10 + 20)) 0,2 = 15,4 cm

un conduit de 40 sur 5 aura les mêmes pertes de charges qu'un conduit circulaire de : 1,265 x (( 5³ x 40³) / (5 + 40)) 0,2 = 14,2 cm

Autrement dit, à puissance égale le débit transporté sera de :

0,1 m³/s 0,093 m³/s 0,079 m³/s

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Recommandations :

- ne jamais descendre sous un rapport 1/3 entre les côtés !

- Préférer des conduits circulaires car possibilité de joints d’étanchéité.

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- de préférence ,installer des conduits galvanisés.

Les conduits en asbeste ciment ont une rugosité 1,5 fois supérieure à ces derniers et les conduits isolés intérieurement, une rugosité 1,5 à 2 fois supérieure.

Conduits isolés (thermique et acoustique) intérieurementau moyen de laine minérale recouverte de tissu de verre.

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Impact des pertes de charges locales sur la consommation du ventilateur

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Impact des pertes de charges locales sur la consommation du ventilateur

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Exemple de Double Peaubâtiment Brussimmo

• « Le besoin de représenter les activités de la compagnie par un bâtiment transparent, ouvert sur le monde a été demandé dès le début de la conception du projet ».

• La peau externe est donc composée de 100 % de vitrage et la peau interne de 72 % de vitrage.

• Cette double peau permet une bonne isolation sonore. (pourquoi ?)

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Détail du système HVAC : système VAV (Volume d’Air Variable)

Ici, l’air à évacuer est repris dans la double peau. D’où réduction des espaces réservés aux gaines d’air.

C’est un circuit presque fermé où l’air tourne dans le bâtiment, avec une faible proportion d’air neuf injecté (environ 20%).

Le groupe de pulsion général se trouve en toiture. S’il fait -10° ext, on pulse l’air dans les locaux à 30°C. Mais en période de canicule, on pulse à 16°C.

Le débit d’air pulsé est fonction des besoins (clapets commandés par la T° dans l’ambiance).

Problème : comment éviter la condensation sur la face interne de la paroi externe de la double peau ???

Eh bien … dans certaines doubles-peaux, on réchauffe l’air qui y passe… !

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Pompe à chaleur sur boucle d’eau

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Evaporateur

Pompe à chaleur réversible

Condenseur

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L’inertie d’un mur de 60 cm est nettement moins élevée celle de 2 murs de 30 cm !

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