Principes généraux de ventilation - Aérau services

Principes généraux de ventilation

GUIDE PRATIQUE DE VENTILATION

COLLECTION DES GUIDES PRATIQUES DE VENTILATION

0. Principes généraux de ventilation ED 695

1. L’assainissement de l’air des locaux de travail ED 657

2. Cuves et bains de traitement de surface ED 6 51

3. Mise en œuvre manuelle des polyesters stratifiés ED 665

4. Postes de décochage en fonderie ED 662

5. Ateliers d’encollage de petits objets ED 672

(chaussures) 6. Captage et traitement des brouillards d’huiles entières ED 972

7. Opérations de soudage à l’arc ED 668

8. Espaces confinés ED 703

9. 1. Cabines d’application par pulvérisation ED 839

de produits liquides9. 2. Cabines d'application par projection ED 928

de peintures en poudre 9. 3. Application par pulvérisation de produits liquides. ED 906

Cas particulier des objets lourds ou encombrants10. Le dossier d’installation de ventilation ED 6008

11. Sérigraphie ED 6001

12. Deuxième transformation du bois ED 750

13. Fabrication des accumulateurs au plomb ED 746

14. Décapage, dessablage, dépolissage au jet libre en cabine ED 768

15. Réparation des radiateurs automobiles ED 752

16. Ateliers de fabrication de prothèses dentaires ED 760

17. Emploi des matériaux pulvérulents ED 767

19. Usines de dépollution des eaux résiduaires ED 820

et ouvrages d’assainissement

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Institut national de recherche et de sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles30, rue Olivier-Noyer 75680 Paris cedex 14 ● Tél. 01 40 44 30 00Fax 01 40 44 30 99 ● Internet : www.inrs.fr ● e-mail : [email protected]

Édition INRS ED 695

3e édition (1989) ● réimpression juin 2008 ● 5 000 ex. ● ISBN 978-2-7389-1649-5

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GUIDE PRATIQUE DE VENTILATION N° 0 - ED 695

0. Principes générauxde ventilation

Document établi par un groupe de travail comprenant des spécialistes desCRAM et de l’INRS, en collaboration avec les syndicats professionnels. Ilpose les différents problèmes liés à la mise en place ou à l’étuded’un système de ventilation et présente une démarche pour aborder cesproblèmes et les résoudre.

Au sommaire : poste de travail, captage, transport des polluants, venti-lateurs, rejet, air de compensation, ventilation générale, implantation dumatériel, contrôles et entretien.

En annexe : comparaison de deux réseaux d’extraction.

Le présent document a été établi par un groupe de travail constitué sous l’égide dela Caisse nationale de l’assurance maladie (CNAM) et comprenant desspécialistes en ventilation et nuisances chimiques de la CNAM, des Caisses régio-nales d’assurance maladie (CRAM) et de l’INRS.

Lors de son élaboration, les organismes professionnels suivants ont étéconsultés :

– Syndicat de l’aéraulique,– Centre technique des industries aérauliques et mécaniques (CETIAT),– Centre technique des industries mécaniques (CETIM).

Ce document n’est pas un traité technique visant l’installateur, spécialiste en calculet en dimensionnement d’installations de ventilation, mais un guidedestiné à fournir des réponses pratiques à toute personne à qui se pose unproblème de conception, d’entretien, de fonctionnement et de contrôle d’unetelle installation. Son objectif est d’aider le lecteur à bien poser les problèmesliés à l’étude et à la mise en place d’un système de ventilation et lui proposerune démarche pour aborder ces problèmes et les résoudre.

Remarque importante

Ce guide ne s’intéresse qu’aux principes généraux de ventilation et à la manièred’aborder l’étude d’un système de ventilation. Pour les problèmes spécifiques decaptage de l’air pollué, le lecteur pourra se référer aux autres guides de cette série,parus ou à paraître.

Guide for ventilating practice. 0. –General principles of ventilation

Document drawn up by a working groupcomprising specialists from Regional HealthInsurance Funds and the INRS incollaboration with the relevant tradeassociations. It considers the différentproblems involved in setting up ordesigning a ventilation system and sets outa procedure for approaching and solvingthese problems.

The subjects covered include: workstation, capture of pollutants, pollutanttransport, fan units, discharge, airreplacement, general ventilation, plantinstallation, testing and maintenance.

The first appendix compares twoextraction networks; the second onegives useful informations.

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LEXIQUE

Aérotherme : appareil de chauffage d’airrefoulant dans le local comprenant un groupemotoventilateur et une batterie de réchauffage.

Ailettes : barreaux profilés permettant le guidagede l’air au travers d’un orifice d’entrée ou de sor-tie d’air.

Air extrait : air ambiant rejeté à l’extérieur.

Air neuf : air pris à l’extérieur et exempt depollution.

Air primaire : air sortant d’une bouche.

Air secondaire : air ambiant entraîné par le fluxd’air primaire.

Air recyclé : air repris dans le local pour y êtreréintroduit, généralement après traitement.

Armoire : se dit d’un groupe de traitement d’air,du type vertical, placé habituellement dans lelocal à traiter.

Aubes directrices : éléments de guidage rap-portés placés dans les coudes brusques desgaines d’air de grande section.

Batterie : élément chauffant comprenant soitune ou plusieurs rangées de tubes ailettés par-courus par un fluide caloporteur et destiné àmodifier la température de l’air le traversant, soitun ensemble de résistances électriques.

Bouche : dispositif par lequel l’air est soufflé,repris ou extrait d’un local. Elles comportentgénéralement des éléments d’orientation de l’airsoufflé et parfois de réglage du débit. Lesbouches peuvent être murales, plafonnières ousolidaires des réseaux de transport et appareilsterminaux.

Buse : bouche de petite section véhiculant del’air à haute vitesse.

Caisson : appareil de traitement de l’air dontles composants fonctionnels s’assemblent parjuxtaposition.

Caisson de répartition : volume de traitementd’air (ou centrale) assurant la répartition desvitesses de l’air le traversant.

Carneau : conduit horizontal d’évacuation degrande dimension.

Chauffage direct : chauffage d’un fluide direc-tement au contact de la source d’énergie (latotalité de l’énergie est transmise).

Clapet : élément mobile d’obturation partielle outotale d’une gaine, à commande manuelle ouautomatique.

Climatiseur : appareil autonome permettant laproduction et la distribution d’air conditionné.

Convecteur : élément chauffant utilisant leprincipe de la convection.

Convection : mouvement naturel de l’aird’un local provoqué par des différences detempérature.

Déflexion : modification de l’épanouissementnaturel d’un jet d’air à la sortie d’une bouchede soufflage par l’interposition d’ailettes. Ladéflexion peut être simple, dans un seul plan, oudouble, verticale et horizontale.

Dépoussiérage : généralement utilisé pourdéfinir la réduction notable de la concentration enpoussières d’un flux d’air industriel.

Diffuseur : bouche de soufflage particulièreayant un fort taux d’induction interne.

Diffusion : action de distribuer de l’air avec uneforte proportion d’air secondaire.

Échangeur : dispositif permettant le transfertd’énergie d’un fluide à un autre sans contact.On distingue les échangeurs statiques (à plaques,à batterie, caloducs), dynamiques (rotatifs) etthermodynamiques (pompes à chaleur).

Filtre : dispositif de séparation des particulessolides ou liquides en suspension dans l’airpermettant, selon sa qualité, une épuration plusou moins efficace. Les filtres peuvent être encaisson ou en gaine, plans, dièdres, à déroule-ment automatique, à média sec ou humide, àpoche régénérable ou jetable, électrostatiques.

Gaine : conduit de ventilation souvent réalisé entôle ou en matières plastiques ou maçonné.

Générateur d’air chaud : appareil de productionde chaleur indirecte équipé d’une chambre decombustion, d’un échangeur, d’un ventilateur desoufflage et d’un plénum de distribution d’air.Une cheminée assure l’évacuation des gazbrûlés.

Grille : voir bouche.

Groupe : synonyme d’appareil (groupe detraitement d’air, groupe frigorifique).

Hotte : dispositif de captage récepteur placéau-dessus des sources, se basant en général surles mouvements naturels de convection.

Humidificateur : dispositif permettant l’aug-mentation de la teneur en eau de l’air.

Inclineur : ensemble d’aubes réglables placéessur l’ouïe d’aspiration d’un ventilateur et permet-tant de modifier, en conservant un rendementacceptable, ses caractéristiques aérauliques.

Induction :– en soufflage : phénomène d’entraînement del’air secondaire par l’air primaire, le taux d’induc-tion caractérise le quotient air véhiculé total/airprimaire ;– en captage : action de mettre en mouvementl’air à distance d’un orifice d’extraction.

Laveur d’air : dispositif d’humidification à eaurecyclée ou d’épuration comprenant une ouplusieurs rampes de buses de pulvérisation,un bac formant réserve d’eau et une pompe depulvérisation.

Louvre : prise d’air extérieure comportant deslames inclinées formant pare-pluie.

Manchette : pièce de raccordement entre deuxéléments de gaines ou d’appareils. Les man-chettes souples évitent la transmission des vibra-tions.

Make up : générateur d’air chaud direct àbrûleur gaz en veine d’air.

Média : matériau filtrant.

Pavillon : accessoire placé à l’aspiration d’unventilateur diminuant les pertes de charge.

Piquage : branchement secondaire sur unegaine principale.

Plénum : voir caisson de répartition.

Plot (antivibratile) : support élastique placé sousles châssis des ventilateurs.

Portée : distance à partir de laquelle la vitesseminimale du jet d’air passe en dessous d’unelimite sensible (0,25 à 0,30 m/s en général).

Pression totale : se reporter au texte duparagraphe 4.1.1.

Projection : action de distribuer de l’air avec laproportion la plus faible possible d’air secondaireafin d’en augmenter la portée.

Registre : voir clapet.

Section libre : section de passage utile de l’airdans une bouche donnée, exprimée en % de lasection totale.

Section totale : section géométrique réelle de labouche mesurée à l’intérieur du cadre.

Silencieux : élément placé dans un flux d’airdiminuant la transmission du bruit aérien dansles gaines.

Sorbonne (ou hotte de laboratoire) : enceinteventilée dont la face avant peut s’ouvrir.L’aspiration est généralement répartie sur la facearrière (haute et basse).

Tourelle : extracteur mécanique placé entoiture.

Ventilateur : se reporter au texte du chapitre 5.

Ventilation tempérée : voir make up.

Ventilo-convecteur : appareil de chauffage oude refroidissement terminal dont la convectionest forcée au travers des batteries par un ventila-teur de soufflage.

Virole : corps cylindrique placé autour desventilateurs hélicoïdes et permettant leur raccor-dement sur des gaines.

Volet : dispositif permettant le réglage de larépartition de l’air dans une dérivation : parextension utilisé comme synonyme de clapet(voir ce mot).


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Lutter contre la pollution dans lesateliers et les locaux de travail consiste àréduire, à un niveau le plus faible possible,la quantité des polluants dont les effetssur l’homme sont reconnus ou soupçon-nés ; c’est le rôle de l’installation deventilation.

La conception d’une installation de venti-lation est une opération délicate dans

laquelle interviennent de nombreux fac-teurs techniques, économiques, énergé-tiques et humains. Elle nécessite, de la partdu concepteur, une connaissance parfaitedu poste de travail ou du local à traiter etaussi la maîtrise des différentes techniquesmises à sa disposition pour résoudre leproblème. Le concepteur devra donc à lafois prendre prendre en compte :1 Le poste de travail.

2 La pollution.

3 Le captage.

4 Les réseaux de transport.

5 Les ventilateurs.

6 L’épuration et le rejet.

7 Les prises d’air.

8 La ventilation générale, l’apport d’air etle chauffage.

COMMENT ABORDER L’ÉTUDE D’UN SYSTÈME DE VENTILATION

Fig. 1. Schéma type d’une installation (les chiffres cerclés renvoient aux numéros des chapitres).


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On pourra alors aborder l’étude d’un sys-tème de ventilation en suivant ladémarche suivante :

• définition précise du poste de travail oudu local à traiter avec un inventaire com-plet des données immuables et descontraintes liées au processus industriel,aux hommes, à l’environnement, etc. ;

• détermination et classification parniveau de risque des sources depollution – caractéristiques physico-chimiques des polluants ;

• détermination de la solution techniquede captage et de ventilation en tenantcompte d’une part des évolutions possi-bles du processus industriel et desmodifications qu’elles entraîneront sur ledispositif de ventilation et d’autre part desincompatibilités éventuelles de certainspolluants (poussières et humidité, cya-nures et acides...) qui nécessitent la sépa-ration des circuits... ;

• détermination des paramètres (vitessesd’air, débits, chauffage...) et calcul del’installation (diamètres, pertes de charge,puissance à installer...) ;

• choix des composants (bouches, cana-lisations, matériaux, ventilateurs) ;

• implantation et localisation des compo-sants en fonction des contraintes (dispo-sitions constructives, entretien ultérieur,remplacement de filtres, trappes devisite...) ;

• réception et mise en conformité de l’ins-tallation ;

• rédaction d’une consigne d’utilisationtenant compte de la notice d’instructionfournie par le maître d’ouvrage, quipermettra le suivi des performances del’installation dans le temps.

1. POSTE DE TRAVAIL

La mise en place d’un système de venti-lation ou de captage de la pollution estrendue nécessaire lorsque le poste detravail émet des polluants en quantitéincompatible avec les conditions nor-males requises de salubrité, d’hygiène,de santé ou de sécurité vis-à-vis desopérateurs.

1.1. Diminution de la pollution paraction sur le processus polluant

Avant d’aborder toute étude d’une solu-tion d’assainissement de l’atmosphère

par un dispositif de ventilation, il convientde rechercher s’il n’existe pas un moyensimple de supprimer la cause de pollution –ou sinon d’en réduire les émissions –par une modification du procédé defabrication ou de la conception de l’instal-lation industrielle. Le dispositif de ventila-tion n’est qu’un remède pour limiter lapropagation des polluants dans l’atmo-sphère, un traitement curatif des causesd’émission de ces polluants est toujourspréférable.

1.2. Analyse du poste de travail

Il est essentiel d’effectuer une enquêtepréalable pour avoir une connaissancecomplète du poste, de façon à choisir unesolution bien adaptée au problème àrésoudre (hygiène du travail), mais égale-ment bien acceptée par l’utilisateur :respect des impératifs de production etdu confort du personnel. On peut ainsiconstater que la connaissance de laseule température de l’air est insuffi-sante pour évaluer la qualité d’un envi-ronnement thermique. L’inconfort localpeut être dû à la présence de courantsd’air, à un gradient vertical de tempéra-ture excessif, à une température de soltrop élevée ou trop basse, à l’existenced’un champ radiatif asymétrique par rap-port à l’individu (fenêtres froides, sourcesde chaleur d’un côté du corps...), ou autaux d’humidité relative.

Cette enquête tentera de définir avecprécision le poste (zone d’évolution dupersonnel) et le travail effectué, la naturedu polluant et son mode d’émission(poussière, gaz, fumée ou brouillard,émission avec une vitesse initiale ou unetempérature élevée, etc.), l’étendue de lazone polluée et la fréquence des émis-sions, les mouvements d’air autour duposte, etc.

Il est important de retenir, dès sa concep-tion, une solution de captage ou deventilation qui ne gêne pas l’opérateurdans son travail par sa disposition, sonencombrement, son niveau sonore, lescourants d’air induits, etc. Un système decaptage de polluants est d’autant plusefficace qu’il est bien intégré et adapté auposte de travail.

2. POLLUTION

2.1. Réglementation

Les règles générales en matière d’aéra-tion, d’assainissement et de renouvelle-

ment de l’air des locaux de travail sontfixées par décrets et figurent au Codedu travail. Une circulaire et des arrêtéscomplètent les textes de base [1].

2.2. Risque

La mise en œuvre, par l’industrie, dematériaux de base (matières premières)ou de produits chimiques les plus diversentraîne généralement une dispersiond’une partie de ceux-ci dans l’atmo-sphère environnant les postes de tra-vail. La situation ainsi créée peutconduire à des maladies d’origine pro-fessionnelle ou à l’intoxication des per-sonnes exposées, si l’on a affaire à desproduits toxiques ou nocifs, ou être àl’origine d’incendies ou d’explosions,lorsque les produits sont inflammables.

De même, la présence de sources dechaleur telles que fours et étuves, ou desources de froid (chambre réfrigérée),peut créer, si l’on ne prend pas deprécautions particulières, des situationsinconfortables, voire dangereuses, et l’onparle à juste titre dans ce domaine de pol-lution thermique.

2.2.1. Risque d'intoxication

Les substances utilisées ou fabriquéesdans l’industrie peuvent avoir diverseffets néfastes pour l’organisme. Nousclasserons séparément les particules etles gaz pour la commodité de l’exposé,mais il faut savoir qu’il y a en général plu-sieurs polluants présents simultanémentet parfois sous plusieurs formes phy-siques différentes (exemples : peintures,fumées de soudage...).

Les particules (poussières ou aérosolssolides et liquides)

Elles ont toujours un effet néfaste surl’organisme, soit par leur nature si ellessont irritantes, corrosives, fibrosantes,toxiques, allergisantes ou pathogènes,soit par le seul effet de surcharge pulmo-naire si elles n’ont pas de caractère nocifparticulier.

Les gaz

Ils sont agressifs pour la santé s’ilssont toxiques, irritants ou corrosifs. Parailleurs, qu’ils soient agressifs ou non,ils présentent toujours un risque d’as-phyxie lorsqu’ils remplacent l’oxygènede l’air respiré pour tout ou partie.


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Les valeurs limites d’exposition

L’objectif minimal à atteindre est demaintenir la salubrité de l’atmosphèrenécessaire pour préserver la santé despersonnes. Un système de référenceconsiste à utiliser les valeurs limites pourles concentrations des substancesdangereuses. D’une manière générale,une valeur limite d’exposition est une réfé-rence chiffrée dont le respect, dans l’étatactuel des connaissances, assure laprotection de la majorité des personnesexposées à des agents chimiques, phy-siques ou biologiques, contre desatteintes pathologiques pouvant en résul-ter. Le système français prend en comptedeux types de valeurs limites [2] :

– des valeurs limites d’exposition de courtterme (VLCT) ;

– des valeurs limites de moyennes d’ex-position (VME).

Rappels sur le comportement despolluants dans l’atmosphère

a) Polluants gazeux

Il est rarement vrai qu’un polluant gazeuxlourd, émis dans un atelier, descendevers le sol, comme on le prétend parfois.Ainsi, pour le capter, il ne sera pasnécessaire de prévoir des dispositifs decaptage aspirant l’air vers le bas oumême placés au niveau du sol. Cettesituation extrême ne pourra se rencon-trer que dans une atmosphère parfaite-ment calme (lieu de stockage, atelierfermé en repos, fosse...).

En fait, les mélanges air-polluantsgazeux rencontrés dans l’ambiance desateliers industriels ont une densité trèspeu différente de celle de l’air. Lesvitesses de chute vers le sol, très faibles,sont négligeables par rapport à la diffu-sion turbulente et aux courants d’air quiexistent même dans les espaces lesmieux protégés.

Le polluant n’a pas la latitude de se mou-voir par lui-même et il sera contrôlé dèslors que l’on captera l’air avec lequel il estmélangé.

Au contraire, les différences de densitéinduites par une élévation de la tempéra-ture de l’air, par exemple au contact d’unesurface chaude, peuvent avoir des effetsimportants sur les mouvements de l’air [3].

b) Poussières

Les fines particules (de diamètre inférieurà 50 μm environ) en sédimentation en air

calme atteignent rapidement une vitesselimite de chute, du fait de la résistance del’air.

Le tableau I donne les vitesses Iimites desédimentation en air calme pour dessphères de densité 1. Ce tableau montreque les vitesses atteintes par les trèsfines particules (de diamètre aérodyna-mique inférieur à 10 μm) sont très faibleset négligeables devant les courants d’airqui, même dans les atmosphères trèscalmes, ont une vitesse supérieure à 0,1ou 0,2 m/s.

Dans certains procédés, comme parexemple le meulage, des particules sontprojetées dans l’air avec une vitesse ini-tiale élevée. Le tableau Il donne, à titred’exemple, les valeurs des distancesd’arrêt de particules de densité 2,5émises avec une vitesse initiale de 50m/s. Les distances d’arrêt en air calmevarient fortement avec la taille des parti-cules : de 55 m pour les particules de 2mm, à 1 mm pour des particules de 2 μm.

Ces deux tableaux montrent que lespoussières peuvent être, en premièreapproximation, classées en deux caté-gories :

a) les grosses particules qui, grâce àleur énergie cinétique élevée, peuventparcourir, lorsqu’elles sont projetéesavec une vitesse initiale, des distancesimportantes. Ces grosses particules nepeuvent être maîtrisées que par desdispositifs de captage disposés sur leurtrajectoire ;

b) les fines particules qui n’ont pas lalatitude de se mouvoir par elles-mêmesdans l’air, même avec une vitesse ini-tiale, mais dont une partie peut être

entraînée dans le sillage créé par degrosses particules lancées à grandevitesse.

Les fines particules ayant une significa-tion en hygiène industrielle n’ont doncpas de mouvements indépendants deceux de l’air et, pour les capter, il suffit(sauf le cas d’entraînement cité ci-dessus) de capter l’air dans lequel ellessont en suspension.

2.2.2. Risque d’explosion

L’atmosphère d’un lieu de travail estexplosive lorsque les proportions degaz, de vapeurs, de brouillards ou depoussières dans l’air y sont telles qu’uneflamme, une étincelle, une températureexcessive produisent une explosion.Une atmosphère peut devenir explosiblelorsque les trois éléments nécessaires àla combustion sont en présence : lecombustible (gaz, poussière, brouillard,liquide), le comburant (oxygène de l’air),un apport d’énergie ou une températuresuffisante.

Des atmosphères explosives peuventse former en exploitation « normale »dans les locaux fermés ou médiocre-ment ventilés, au voisinage d’élémentstels que des pompes de liquidesinflammables, des récipients présen-tant des surfaces libres de liquidesinflammables (bacs de solvant), desdômes de citernes et des orifices dechargement ouverts, des orifices derespiration de réservoirs, des bidonsnon bouchés, des systèmes decaptage, des refoulements de ventila-teurs extrayant des polluants, desouvertures d’aération, des séchoirs oudes appareils où sont évaporés des

TABLEAU I

Valeurs des vitesses limites de sédimentation en air calmepour des particules sphériques

de masse volumique 1 000 kg/m3 (densité = 1)

Diamètre (μm) 100 50 20 10 1 0,1Vitesse limite (m/s) 0,3 0,07 0,01 3.10-3 3.10-5 9.10-7

TABLEAU II

Valeurs des distances d’arrêt pour des particulesde masse volumique 2 500 kg/m3 projetées à la vitesse de 50,8 m/s

dans de l’air calme à 25 °C

Diamètre (μm) 2 000 1 000 500 100 50 10 5 2Distance d’arrêt (m/s) 54,9 23,1 9,35 0,892 0,291 19,5.10-3 6,1.10-3 1,2.10-3


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solvants inflammables (postes de pein-ture et de séchage de peinture, etc.).

Des atmosphères explosives peuvent seformer accidentellement en raison defuites de récipients dans des magasinsde stockage fermés ou mal aérés, defuites sur des canalisations de transportde liquides, de gaz inflammables ou depolluants, de fuites sur des installationsde combustion, etc.

Gaz et vapeurs

La plupart des gaz ou vapeurs inflamma-bles en mélange avec l’air étant suscep-tibles d’exploser en s’enflammant, ledomaine des concentrations explosivesde chacun d’entre eux est borné par leslimites inférieures et supérieures dites« d’explosivité ».

La limite inférieure d’explosivité (LIE)d’un gaz ou d’une vapeur dans l’air estla concentration minimale en volumedans le mélange au-dessus de laquelle ilpeut exploser.

La limite supérieure d’explosivité (LSE)est la concentration maximale en volumedans le mélange au-dessous de laquelleil peut exploser.

La LIE des gaz et vapeurs dangereuxpour la santé est toujours bien supé-rieure aux VLCT et VME. Cependant,même si l’on observe des concentra-tions faibles ou voisines des valeurslimites d’exposition, il peut exister locale-ment des poches de mélanges gazeuxexplosifs.

Pour que l’atmosphère d’un local de tra-vail ou d’une partie d’un local nedevienne pas ou ne reste pas explosive,on doit :

– empêcher l’introduction de gaz ou devapeurs inflammables en réalisant, autantque possible, l’étanchéité des enceintes,réservoirs, récipients, canalisations, quiles contiennent ; en proscrivant, en arrê-tant ou en diminuant les fuites acciden-telles ou occasionnelles, en particulier lesruptures d’enveloppes et de tuyauteries,les fuites de joints, les fuites de presse-étoupe, les débits de fluides combusti-bles dans des brûleurs éteints ;

– abaisser la concentration des gaz ouvapeurs inflammables présents par laventilation ou l’aération (pour les travauxen cabines de peinture ou en espacesconfinés, consulter les guides de ven-tilation spécifiques se rapportant à cesactivités).

Par ailleurs, on doit empêcher la présencede feux nus, de matériaux portés à hautetempérature et d’étincelles de toutenature là où une atmosphère explosivepeut se former. Il convient de n’utiliser quedes matériels, notamment électriques,conformes à la réglementation issue desdirectives sur les atmosphères explosives(ATEX) [4].

Poussières

Les poussières combustibles ne consti-tuent pas ordinairement de concentra-tions explosives dans les atmosphèresdes lieux de travail, qui seraient irrespira-bles pour bien moins que cela. Toutefois,des opérations courantes – pelletage,chargement ou déchargement de pro-duits pulvérulents – peuvent créer desnuages dangereux ; les poussières degranulométrie fine (< 200 μm), déposéesen couches et mises en suspension parcourant d’air, ou les poussières émisespar des appareils insuffisammentétanches (broyeurs, tamis, séchoirs, tapistransporteurs, etc.) peuvent constitueroccasionnellement avec l’air des nuagesexplosifs : poussières de charbon, desoufre, de matières organiques tellesque farine, sucre, lait, amidon, céréales,bois, matières plastiques, poussières demétaux. Des atmosphères explosivesdues aux poussières sont également pos-sibles dans des enceintes ferméescomme les dépoussiéreurs et les silos.

La concentration minimale explosive d’unepoussière donnée dépend de plusieursparamètres (granulométrie, énergie de lasource d’inflammation notamment).

Les concentrations minimales explosivesdes poussières sont, le plus souvent, com-prises entre 20 et 100 g/m3. Les concen-trations maximales explosives, mal connues,sont généralement supérieures à 1 kg/m3.

Vis-à-vis des poussières inflammables, ondoit s’efforcer :

– de réaliser la meilleure étanchéité possibledes appareils et machines hors desquelselles peuvent fuir (broyeurs, tamis, vis ettapis de transport, mélangeurs...) ;

– de capter à la source, par voie sècheou par voie humide, celles qui sont pro-duites par les machines (meuleuses,polisseuses...) ;

– de maintenir les surfaces des locauxexemptes de dépôts (une couche de1 mm de poussières inflammables pré-sente un danger certain en cas de miseen suspension dans l’atmosphère) ;

– de ne pas procéder à des manuten-tions génératrices de nuages de pous-sières (pelletage, chargements malconçus de foyers, de broyeurs, de silos,de sacs...).

On n’utilisera que du matériel conforme àla réglementation sur les atmosphèresexplosives [4], on y interdira de fumer eton évitera toute formation de pointschauds ou autres sources possiblesd’ignition.

Afin d’éviter la communication du risqueaux autres locaux, on maintiendra endépression les enceintes ou les locaux àrisque d’incendie ou d’explosion.

2.2.3. Risques dus à l’exposition auchaud et au froid

De nombreuses études montrent que lachaleur et le froid sont des facteurscontribuant fréquemment à la détério-ration des conditions de travail. Lesambiances thermiques ont une influenceindéniable sur l’état de santé de l’homme.Leurs effets peuvent de plus se manifes-ter par un accroissement de la fréquencedes accidents de travail. La réduction decette contrainte thermique est l’un desrôles prépondérants de l’installation deventilation.

2.3. Autres causes d’inconfort

D’autres situations inconfortables, ayantun caractère accidentel ou permanent, serencontrent fréquemment dans les locauxde travail ; elles peuvent bien souventtrouver une solution par la mise en placed’un dispositif de ventilation. Nous cite-rons par exemple :– un taux d’humidité excessif,– des odeurs désagréables...

3. CAPTAGE

3.1. Techniques de ventilation

Les différentes techniques utilisables pourla ventilation peuvent se classer en deuxgrandes catégories : la ventilation localepar aspiration à la source et la ventilationgénérale ou ventilation par dilution.

La ventilation locale consiste à capterles polluants au plus près possible deleur source d’émission, avant qu’ils nepénètrent dans la zone des voies res-piratoires des travailleurs et ne soientdispersés dans toute l’atmosphère dulocal (fig. 2a). Les aspirations localisées


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maintiennent les substances toxiquesdans un volume aussi faible que possibleet évacuent les polluants plutôt que deles diluer. Ces systèmes demandent desdébits d’air beaucoup plus faibles queles installations de ventilation par dilu-tion, d’où des gains sur les coûts d’in-vestissement, de fonctionnement et dechauffage.

La ventilation générale opère par dilu-tion des polluants à l’aide d’un apportd’air neuf dans le local de travail demanière à diminuer les concentrationsdes substances toxiques pour les ame-ner à des valeurs aussi faibles que pos-sible (fig. 2b). Elle permet de diminuer lesconcentrations, mais ne réduit pas laquantité totale de polluants libérés dansl’atelier. De par ce principe de dispersiondes polluants, la ventilation généraleadmet donc un niveau de pollution rési-duelle sur les lieux de travail. Il est préféra-ble, pour cette raison, de ne l’utiliser qu’encomplément de la ventilation locale,notamment pour assurer un apport mini-mum d’air neuf dans les locaux et diluerles polluants non captés par les systèmesd’aspiration localisée.

La ventilation locale par aspiration à lasource doit être retenue en priorité danstous les cas et en particulier chaque foisque des produits toxiques sont émis enquantité notable. La ventilation généralene peut être envisagée en tant que tech-nique principale d’assainissement de l’airque si le recours à une ventilation localeest techniquement impossible. Elle nepeut, d’autre part, être envisagée en tantque technique principale que lorsque lespolluants sont peu toxiques, émis à undébit très faible, ou dans toute situationspécifique précisée dans le guide cor-respondant à une industrie particulière.

Quelle que soit la solution choisie quantau mode de ventilation, il est nécessairede compenser les sorties d’air véhiculant

les polluants par des entrées d’air neuf(ou partiellement recyclé d’un autre localdont la pollution est de même nature,après épuration dans le cas des locaux àpollution spécifique) en quantité équiva-lente. Le débit minimal d’air neuf à intro-duire dans les locaux de travail (qu’ilssoient « à pollution spécifique » s’il y aémission de polluants ou « à pollution nonspécifique » si la pollution est liée à laseule présence humaine, et quelle quesoit la technique de ventilation retenue)est fixé de manière réglementaire [1].

Le rejet de l’air pollué à l’extérieur deslocaux nécessite également une étudeapprofondie de la configuration généraledu bâtiment et de son environnement demanière à éviter tout recyclage intempes-tif des polluants [10].

3.2. Ventilation locale par aspirationà la source

3.2.1. Principes

I. Envelopper au maximum la zone deproduction de polluants.

Il. Capter au plus près de la zone d’émis-sion.

III. Placer le dispositif d’aspiration demanière que l’opérateur ne soit pas entrecelui-ci et la source de pollution.

IV. Utiliser les mouvements naturels despolluants.

V. Induire une vitesse d’air suffisante.

VI. Répartir uniformément les vitessesd’air au niveau de la zone de captage.

VII. Compenser les sorties d’air par desentrées d’air correspondantes.

VIII. Éviter les courants d’air et les sensa-tions d’inconfort thermique.

IX. Rejeter l’air pollué en dehors deszones d’entrée d’air neuf.

1. Envelopper au maximum la zonede production de polluants

On s’efforcera d’enfermer autant quepossible l’opération polluante dans uneenceinte, une cabine ou à l’aide deparois, rideaux, etc., de façon à, simul-tanément, contenir au maximum les pol-luants, diminuer la surface de la zonepar laquelle ceux-ci peuvent s’échapperet réduire les effets nuisibles des cou-rants d’air. Les capotages devront êtreconçus de façon à ne pas apporter degêne pour les opérateurs.

Ce principe permet d’augmenter l’efficacitédes dispositifs d’aspiration et de diminuerles débits à mettre en jeu (fig. 3).

Fig. 2. Exemple de deux principaux types de ventilation (d’après McDermott [5]).

Fig. 3. Envelopper au maximum la zonede production des polluants.


8

II. Capter au plus près de la zoned’émission

L’efficacité des dispositifs d’aspirationdiminue très rapidement avec la distance.Ainsi, par exemple, la vitesse d’air dans

l’axe d’un dispositif de captage n’est plusque le dixième de la vitesse moyennedans l’ouverture à une distance égale audiamètre de celle-ci.

Le positionnement au plus près du sys-tème d’aspiration permet de garder unebonne efficacité en utilisant des débitsd’aspiration plus faibles (fig. 4).

III. Placer le dispositif d’aspiration demanière que l’opérateur ne soit pasentre celui-ci et la source de pollution

Le mouvement de l’air propre doit toujoursse faire dans le sens de l’opérateur vers lasource de pollution puis vers le dispositifd’aspiration. Ainsi, l’ouvrier faisant de lapeinture par pulvérisation ne doit jamais setrouver entre la pièce à peindre et la faceaspirante de la cabine ; si l’ouvrier doit sepencher au-dessus d’un processus pol-luant, on ne doit pas utiliser de hotte endôme, etc. (fig. 5).

IV. Utiliser les mouvements naturelsdes polluants

Pour des applications émettant un jet departicules à grande vitesse initiale (meu-

lage, ponçage, etc.), placer le dispositifde captage de façon à ce qu’il interceptele trajet des poussières grossières et doncpuisse capter les poussières fines entraî-nées dans le sillage créé par ces der-nières (fig. 6).

Si cela n’est pas possible, on installerades écrans pour casser le mouvementdes grosses particules et avec lui la traî-née qui cause la dispersion des finesparticules.

Dans le cas d’émission d’air pollué chaud,les dispositifs de captage seront placés demanière à tenir compte de la force ascen-sionnelle des gaz chauds et du débit d’airinduit en prenant soin, toutefois, de res-pecter le principe précédent.

V. Induire une vitesse d’air suffisante

Pour que le captage des polluants soiteffectif, il est nécessaire que les vitessesou les débits d’air soient suffisants pours’opposer aux effets dispersifs des cou-rants d’air et aux mouvements initiaux del’air pollué, de façon à forcer ce dernier às’écouler à l’intérieur du réseau d’aspi-ration (fig. 7). Les valeurs à mettre en jeu

Fig. 4. Capter au plus près de la zoned’émission des polluants (pour induire lamême vitesse à une distance double, ilfaut multiplier le débit par 4).

Fig. 7. Capter les polluants en induisantune vitesse d’air suffisante.

Fig. 5. La tête de l’opérateur ne doit jamais se trouver entre le dispositif de captageet la source de pollution.

Fig. 6. Disposer les systèmes de captage en utilisant les mouvements naturels despolluants.

Exemple du meulage : un dispositif de captage placé sur le trajet des grosses particules peut capterla plus grande partie des poussières émises. Si celui-ci était disposé à l’opposé du jet des grossesparticules, il ne pourrait pas capter les fines particules entraînées dans le sillage de ces dernières.

a) Vitesse induite au pointd’émission suffisante.

b) Vitesse induite au pointd’émission insuffisante.


9

sont notamment fonction du type d’ap-plication, de la toxicité et du débit despolluants, des courants d’air résiduels,de la force ascensionnelle des gazchauds. Cet aspect sera détaillé dans lechapitre 3.2.2. consacré aux solutionsde ventilation locale.

VI. Répartir uniformément les vitessesd’air au niveau de la zone de captage

Les critères de ventilation sont générale-ment exprimés sous forme de valeursminimales des vitesses moyennes d’aspi-ration au niveau de la zone de captage.Les vitesses d’aspiration doivent êtreréparties le plus uniformément possiblede façon à éviter des fuites d’air polluépar les zones de plus faible vitesse d’as-piration (fig. 8).

Les principes VII, VIII et IX relatifs aux pro-blèmes de compensation, d’inconfortthermique et de rejet de l’air, communsaux dispositifs de ventilation locale et deventilation générale, seront abordés auxchapitres 6 et 7.

3.2.2. Solutions

Dans la suite, on désignera par dispositifde captage, toute entrée d’un système deventilation locale par laquelle l’air polluéest entraîné hors de l’ambiance de l’ate-lier ; c’est la partie la plus importante d’unsystème de ventilation locale. Une mau-vaise conception initiale de cet élémentpeut empêcher le système de capter cor-rectement les polluants ou peut conduire,pour compenser ce mauvais choix initial,à des débits et des coûts de fonctionne-ment et d’installation excessifs.

On distingue, par ordre de préférencedécroissante, trois types principaux dedispositifs de captage : enveloppants,inducteurs et récepteurs. Chaque typefonctionne selon des principes propres etil faut prendre garde de ne pas calculerl’un d’eux avec les critères qui s’appli-quent à un autre.

a) Dispositifs de captage enveloppants

Un dispositif de captage enveloppantest un élément qui entoure le pointd’émission de telle sorte que toute l’ac-tion dispersive initiale du polluant ait lieuà l’intérieur de celui-ci. Il est possibled’en distinguer trois types : lesenceintes, les cabines ouvertes et lescabines fermées. Malgré tout, l’enve-loppe protectrice ainsi formée doit restersemi-étanche : un certain nombre d’ou-vertures sont nécessaires au processuslui-même (passage d’objets,convoyeurs...) et au maintien d’un débitd’air de compensation. Plus l’aire totalede ces ouvertures sera réduite, plusforte sera la dépression de l’enveloppepar rapport à l’ambiance extérieure etplus les vitesses de captage dans lesouvertures seront importantes pour unmême débit d’aspiration.

Enceintes

Les enceintes enferment la source pres-que complètement avec des ouverturesde petite taille pour le passage des piè-ces (fig. 3a), l’opérateur se trouvant à l’ex-térieur. Une enceinte est conçuepour créer une vitesse d’air au travers desouvertures de façon à empêcher que lepolluant émis à l’intérieur ne s’enéchappe. En général, les enceintes

demandent des débits d’air faibles etcontrôlent bien les polluants émis àl’intérieur ; pour certains polluants trèstoxiques, ce sont les seuls systèmesacceptables.

Dans le cas général, le débit d’aspirationse calcule suivant la formule :

Q = A Ve (1)

Q : débit d’aspiration (m3/s) ;A : aire totale des ouvertures (m2) ;Ve : vitesse d’entrée de l’air au traversdes ouvertures vers l’intérieur (m/s).

À ce débit d’aspiration, on ajoutera, lecas échéant, le débit de gaz émis à l’in-térieur de l’enceinte et, en cas de sourcechaude intérieure, le débit induit parconvection naturelle en tenant comptedes risques de fuite au travers de fissureséventuelles en partie supérieure [3].

La valeur de la vitesse Ve, dépend du pro-cédé et de l’environnement (courantsd’air...). D’une façon générale, on admetqu’une vitesse de 0,5 à 1 m/s est suffi-sante si le polluant n’est pas projetédirectement sur les parois. Cette valeursera augmentée en cas de forte toxicitéou d’émission abondante de polluants.

Cabines ouvertes

Les cabines ouvertes peuvent être consi-dérées comme des enceintes dont uneparoi a été en partie ou totalement retirée.Elles doivent être assez grandes (et enparticulier assez profondes) pour contenirentièrement la zone naturelle de pollution.L’aspiration est en général située en par-tie arrière. L’opérateur peut être placéà l’intérieur ou à l’extérieur de la cabine,mais jamais entre la source de pollutionet l’aspiration. Les cabines ouvertes depeinture par pulvérisation et les sorbon-nes de laboratoire en sont deux exemples.

Le débit d’aspiration dans l’ouverture estdonné par la relation :

Q = A Vf (2)

Q : débit d’aspiration (m3/s) ;A : aire de la face ouverte (m2) ;Vf : vitesse moyenne de l’air dans la faceouverte (m/s).

Comme pour les enceintes, on ajoutera àce débit, le cas échéant, les débits de gazgénérés à l’intérieur ou les débits d’airinduits par convection naturelle.

Les valeurs des vitesses d’air Vf dépen-dent du procédé, du mode d’émission etde la toxicité des polluants, de la qualitéde la répartition des vitesses d’air dans

Fig. 8. Répartir uniformément les vitessesd’air au niveau de la zone de captage despolluants.

Cabine ouverte avec une bonne distributionde l’air.

Dispositifs derépartition

Cabine avec une mauvaise distributionde l’air (fuites du polluants dans lesangles).


10

l’ouverture, etc. On se reportera auxouvrages spécialisés pour des applica-tions spécifiques [6, 7].

Une des conditions essentielles du bonfonctionnement des cabines ouvertesest l’existence d’une répartition la plusuniforme possible des vitesses d’air(fig. 8). Si la cabine est prévue pour quel’opérateur se trouve à l’extérieur (petitesdimensions), on visera une bonne répar-tition dans la face ouverte. Si elle est pré-vue pour que l’opérateur se trouve à l’in-térieur (cette situation est préférable), onessayera d’avoir un écoulement aussiuniforme que possible au niveau del’opérateur, en particulier en évitant decréer des zones de turbulence par desobstacles, des bords tombés, etc.

Pour obtenir une bonne répartition dudébit d’air, il est possible d’utiliser, versl’arrière de la cabine, des tôles perfo-rées, des filtres ou des fentes associéesà un caisson ; plus la cabine sera pro-fonde, meilleure sera la répartition desvitesses. En outre, une cabine profondeavec la source de pollution placée prèsdu fond contient mieux la zone naturellede dispersion des polluants et évite lesretours d’air pollué vers l’opérateur.

Cabines fermées

L’opérateur et la source de pollutionsont placés dans un local clos où ontété ménagées des ouvertures pour uneintroduction et une extraction contrôléesde l’air. Les cabines fermées de peinturepar pulvérisation [11] ou de décapageau jet d’abrasifs en constituent deuxexemples.

Le sens de l’écoulement de l’air doit êtrechoisi pour que l’opérateur ne soitjamais placé entre la source de polluantset l’aspiration. Un écoulement vertical dehaut en bas sera retenu lorsque l’opéra-teur doit tourner autour de la pièce.

Les ouvertures d’introduction et d’ex-traction d’air doivent être équipées decaissons de détente, de fentes, de tôlesperforées ou de filtre de répartition pourque l’écoulement de l’air soit le plus uni-forme possible dans toutes les sectionsdroites.

La vitesse doit être déterminée en fonc-tion du type d’application ; on veillera àavoir une bonne homogénéité de lavitesse de l’air dans la cabine.

b) Dispositifs de captage inducteurs

Principes de fonctionnement

Au contraire des disposififs enveloppants,qui contiennent la source de polluants etutilisent des vitesses d’air pour empêcherles polluants de s’échapper, les dispositifsde captage inducteurs, placés à proximitéde la source doivent générer des vitessesd’air dans la zone d’émission pour entraî-ner l’air pollué à l’intérieur du réseau d’as-piration et de transport.

Pour des dispositifs de captage induc-teurs, le critère à respecter est la vitessed’air induite au point d’émission despolluants. La valeur des vitesses dansl’ouverture du dispositif ou dans lescanalisations ne peut en aucun casconstituer un critère de captage. Lorsde la conception d’un dispositif de cap-tage inducteur, l’ordre correct des opé-rations à suivre est le suivant :

– positionner le dispositif en respectantles principes énoncés au paragraphe3.2.1. ;

– déterminer, en fonction du procédé etdu mode de génération des polluants, lavitesse de captage à mettre en jeu aupoint d’émission ;

– à partir de cette vitesse et de la distanceentre le dispositif de captage et la source,calculer le débit d’aspiration nécessaire ;

– à partir de ce débit et en fonction des cri-tères de distribution des vitesses, depertes de charge, de bruit aéraulique et devitesse de transport de l’air pollué, déter-miner les dimensions des ouvertures dudispositif de captage et des canalisations.

Les vitesses induites en direction du dis-positif de captage doivent être répartiesuniformément sur toute la zone d’émis-sion des polluants ou, à défaut, êtresupérieures aux valeurs minimales indi-quées ci-dessous au point d’émission leplus éloigné du dispositif de captage.

Vitesse de captage

La vitesse d’air à induire dans la zoned’émission dépend du procédé de fabri-cation et de son environnement. Cettevitesse doit être suffisante pour entraînerle polluant et s’opposer aux effets dis-persifs des courants d’air et aux mouve-ments initiaux de l’air pollué. Elle seramajorée en présence de courants d’airperturbateurs importants, de polluantstrès toxiques ou émis en grande quan-tité, d’un petit dispositif de captage oud’une aspiration très localisée.

Le tableau III donne, à titre indicatif,quelques exemples de valeurs mini-males des vitesses de captage à induireau point d’émission (le critère « vitessed’air au point d’émission » a été préféréau critère « vitesse d’air au point nul »proposé par Hemeon [3], qui semble

TABLEAU III

Exemples de valeurs minimales des vitesses de captageà mettre en jeu au point d’émission (d’après [6, 8])

Conditions Vitessede dispersion Exemples de captagedu polluant (m/s)

Émission sans vitesse initiale Évaporation de réservoirs 0,25 - 0,5en air calme Dégraissage

Émission à faible vitesse en Remplissage intermittent de fûts 0,5 -1,0air modérément calme Soudage

Brasage à l’argentDécapageTraitements de surface

Génération active en zone Remplissage de fûts en continu 1,0 - 2,5agitée Ensachage de sable pulvérisé

Métallisation (toxicité faible)Perçage de panneaux en amiante-ciment

Émission à grande vitesse initiale Meulage 2,5 - 10dans une zone à mouvement Décapage à l’abrasifd’air très rapide Machine à surfacer le granit


11

d’utilisation moins pratique). Les four-chettes de valeurs de ce tableau nefigurent que pour donner une idée desordres de grandeur des vitesses decaptage habituellement conseillées. Lavaleur de la vitesse à utiliser doit êtredéterminée pour chaque applicationprécise à l’intérieur de fourchettes plusétroites.

Relations entre débit et vitesse

La vitesse d’air en un point situé à proxi-mité d’un dispositif de captage inducteurdépend du débit d’aspiration, de la dis-tance à l’ouverture, de la forme du dispo-sitif de captage, de la présence d’écrans,etc.

On distinguera trois types de dispositifsde captage inducteurs différents :

– les bouches d’aspiration dont l’ouver-ture est circulaire ou rectangulaire avecdans ce dernier cas :

L < 5b

L,b : longueur et largeur du rectangled’ouverture (m) ;

– les fentes d’aspiration, longues etétroites avec :

L > 5b

– les buses d’aspiration, de petite taille,utilisées pour les systèmes d’aspiration àfaible débit et grande vitesse d’air, àproximité immédiate de la source.

La figure 9 montre, d’après les résultatsde Dallavalle [9], la forme des surfacesd’égale vitesse devant une bouche d’as-piration circulaire sans collerette et avec

collerette. Les vitesses sont indiquées enpourcentage de la vitesse moyenne dansla section d’entrée V0. Cette figure mon-tre que la vitesse induite décroît trèsrapidement avec la distance au dispositifde captage, puisque, par exemple, à unedistance égale au diamètre de l’ouver-ture, elle n’est plus dans l’axe que d’en-viron 7 % de V0 sans collerette et d’envi-ron 10 % de V0, avec collerette.

Pour assurer un captage efficace, lesdimensions d’un dispositif de captageinducteur doivent être en rapport avecl’étendue de la zone d’émission des pol-luants et l’air aspiré doit être réparti uni-formément dans l’ouverture (voir le para-graphe suivant). Cependant, si la zoned’émission n’est pas trop grande ou estponctuelle, on pourra, au lieu d’utiliserdes réseaux de courbes comme ceux dela figure 9, se contenter de formules d’unemploi plus facile donnant la vitesseinduite dans l’axe du dispositif de cap-tage en fonction de la distance.

Les relations empiriques liant débitd’aspiration, distance X entre le dispo-sitif de captage et le point considéré etvitesse d’air induite dans l’axe du dis-positif sont indiquées dans le tableau IV.Elles permettent de retrouver ladécroissance très rapide de la vitesseinduite avec la distance au dispositif decaptage. Ainsi, par exemple, la relation (3)permet de rendre compte du cas de la

TABLEAU IV

Relations entre débit d’aspiration et vitesses d’air induitesdevant un dispositif de captage inducteur (d’après [3, 6, 8])

a) Cas des bouches d’aspiration (L/b < 5)

Fig. 9. Surfaces d’égale vitesse devantune bouche d’aspiration circulaire(d’après Dallavalle [9])

a) sans collerette

b) avec collerette%

dudiam

ètre%

dudiam

ètre

Débit d’air

Q = (10 X2 + A) VBouche isolée sans collerette ex : Q = 4 570 m3/h

Q = 0,75 (10 X2 + A) VBouche isolée avec collerette ex : Q = 3 430 m3/h


12

Q = (5 X2 + A) VBouche sans collerette reposant sur un plan ex : Q = 2 320 m3/h

Q = 0,75 (5 X2 + A) V

Bouche avec collerette reposant sur un plan Pour X assez grand (1)

Q = 314 X2 Vex : Q = 1 740 m3/h

4 côtés ouvertsQ = 1,4 PHV

Hotte en dôme 2 côtés ouvertsb et L

Q = (b + L) HV

(1) Les surfaces d’égale vitesse sont alors des quarts de sphère (selon Hemeon [6]).b, L (m) : largeur et longueur de la bouche ;A = bL (m2) : section de la face ouverte de la bouche ;V (m/s) : vitesse d’air induite à la distance X (m) ;P (m) : périmètre de la source.Formules valables pour X petit devant les dimensions de la bouche et pour une zone située près de l’axe de celle-ci (à au moins 2X des bords de la bouche).

b, L (m) : largeur et longueur de la fente ;V (m/s) : vitesse d’air induite à la distance X (m) ;Formules valables pour X > 0,4 b.

Débit d’air

Fente isolée sans collerette Q = 3,7 LXV

Fente isolée avec collerette Q = 2,8 LXV

Fente sans collerette appuyée sur un plan Q = 2,8 LXV

Fente aspirant dans un volumeQ = 1,6 LXV

limité par deux plans

a) Cas des fentes d’aspiration (L/b > 5)


13

bouche isolée sans collerette représen-tée sur la figure 9a :

Q = (10 X2 + A) V (3)

Q : débit d’air aspiré par le dispositif decaptage (m3/s) ;X : distance entre la face ouverte et lepoint considéré sur l’axe (m) ;V : vitesse d’air induite (m/s).

Selon certains auteurs (Hemeon [3]),pour des distances assez grandes, onpeut admettre que les surfaces d’égalevitesse sont uniquement déterminéespar des considérations de révolution oude symétrie. Ainsi, selon Hemeon, dansle cas d’une bouche avec collerettereposant sur un plan, à distance suffi-sante, les surfaces d’égale vitesse sontdes quarts de sphère (fig. 10) et le débitd’aspiration et la vitesse induite sont liéspar :

Q = X2 V (4)

On notera, dans la troisième colonne dutableau IV, les réductions de débit trèsimportantes qui peuvent être obtenues enajoutant des parois, des écrans, des col-lerettes, en prenant à titre d’exemple, lesvaleurs suivantes :

b = 0,16 m, L = 0,25 m, A = 4 x 10-2m2 etV = 0,5 m/s à X = 0,5 m

Cependant, dans de nombreuses appli-cations, les relations entre la vitesse d’airinduite et le débit d’aspiration ne sontpas connues. C’est, par exemple, le casdes buses de captage intégrées auxoutils portatifs, ou encore lorsque Iesdispositifs de captage ont une formegéométrique compliquée ou semi-enve-loppante (tourets de meulage, machinesà bois, etc.). Les critères de ventilation

sont alors exprimés directement envaleurs du débit d’aspiration en fonctionde paramètres comme la largeur debande, le diamètre de la meule, etc.

Systèmes de répartition des vitessesd’air

Plusieurs dispositifs peuvent être utili-sés pour répartir les vitesses d’air àl’entrée des dispositifs d’aspiration :convergent, fentes linéaires, fentes delargeur variable, aubes directrices,grilles perforées à faible taux de perfo-ration, filtres associés à un caisson derépartition, etc. Ces dispositifs sontdécrits en détail dans le manuelde l’ACGIH [6]. Deux règles empiriquespeuvent être retenues : dans le cas dela répartition par convergent, l’angleintérieur optimum est de 60° et ne doit,en aucun cas, dépasser 90° ; dans lecas de fentes associées à un caissonde répartition, la vitesse d’air dans lesfentes (souvent fixée aux environs de 5à 10 m/s) doit être au moins égale àdeux fois la vitesse d’air moyenne dansle caisson (fig. 11).

Exemple de calcul

Sur le captage des fumées d’uneopération de soudage, la solutionretenue, compte tenu descontraintes du poste, est une table àaspiration par une fente arrière (fig.12). Comme indiqué au début de ceparagraphe en b, l’ordre des opéra-tions est le suivant :

Fig. 10. Bouche d’aspiration avec largecollerette reposant sur un plan. Pourdes distances à la bouche assezgrandes, les surfaces d’égale vitessepeuvent être assimilées à des quartsde sphère (d’après Hemeon [3]).

Fig. 12. Table aspirante avec fented’aspiration arrière.

Fig. 11. Répartitiondes vitesses àl’entrée d’unebouche d’aspiration.

conduitd’extraction

écranslatéraux

plan desoudagefente

d’aspirationcaisson derépartition


14

– application des principes de venti-lation locale : la table a été munie deparois à l’arrière et sur les côtés, lesoudage doit être fait au plus près dela fente d’aspiration, on utilise uncaisson pour répartir uniformémentles vitesses sur la longueur de lafente ;

– choix de la vitesse de captage aupoint d’émission en fonction de lanature de l’opération : Vc = 0,5 m/s ;

– calcul du débit d’aspiration : lavitesse de captage doit être induitejusqu’au point le plus éloigné de lafente d’aspiration, c’est-à-direjusqu’à une distance égale à la lar-geur de la table. Les surfaces d’égalevitesse étant dans le cas considérédes quarts de cylindre, le débit secalcule en utilisant les notations de lafigure 12 par la formule :

Q π lL Vc (5)2

ce qui, pour la table considérée(650 x 12 x 10-4 m2), conduit à :

Q = 0,61 m3/s = 2 200 m3/h

– calcul de la largeur de la fente b :le choix de la vitesse dans la fenteest fait en fonction des critères dedistribution des vitesses, des pertesde charge, des bruits aérauliques ;dans un atelier assez peu bruyant,on peut se fixer une vitesse d’air àl’entrée de la fente Ve = 6 m/s ; d’oùle calcul de b :

b = Q (6)LVe

c’est-à-dire b = 85 x 10-3m

– calcul de la largeur du caisson : lavitesse d’air dans le caisson doit êtreau maximum égale à la moitié de lavitesse aux fentes ; le caisson doitdonc avoir une largeur minimale de2b, soit 170 mm ;

– calcul du diamètre de départ dela canalisation : si l’on choisit unevitesse de transport de l’air polluéVt = 10 m/s (cf. plus loin le tableauVI), le diamètre des canalisations ddoit être égal à :

d = 4 Q (7)π Vt

c’est-à-dire d = 0,28 m = 280 mm.

Utilisation d’un écoulement d’air secondaire

Un procédé de captage originalconsiste à associer à un dispositif decaptage inducteur un écoulementsecondaire engendré par un jet d’air oupar une deuxième aspiration [12]. Il secrée une paroi immatérielle séparantl’écoulement d’air pollué allant vers lafente inductrice et l’écoulement d’airsecondaire propre.

Ce procédé, qu’il ne faut pas confondreavec certains types de dispositifs decaptage récepteurs utilisant des jetsd’air (systèmes « push-pull »), permet, àefficacité égale, de mettre en œuvre desdébits d’aspiration réduits, d’où desgains en coûts d’installation, d’épura-tion, de chauffage de l’air neuf, etc.

c) Dispositifs de captage récepteurs

Les dispositifs de captage récepteurs,comme les dispositifs inducteurs, necontiennent pas la source de pollutionmais sont placés à proximité.

Toutefois, ils ne sont utilisables que dansle cas où les polluants sont entraînésspontanément vers le dispositif de cap-tage par le processus de travail, le rôledu ventilateur se limitant à évacuer l’airpollué au fur et à mesure. Ils se distin-guent donc sur ce point des dispositifsinducteurs, et les notions de vitesse decaptage et de surfaces d’égale vitessene jouent aucun rôle.

L’air pollué peut être entraîné :

– par convection : cas des processuschauds, on utilisera alors une hotte endôme dans la mesure où les opérateursn’ont pas à intervenir au-dessus de lasource ;

– par induction dans le sillage de particules :déversement de matériaux pulvérulents ;

– par des jets d’air : cas des systèmes« push-pull » installés sur des cuves detraitement de surface [13] ;

– par la force centrifuge : poussières demeulage, etc. (dans ce cas, un dispositifde captage récepteur ne peut servir qu’àcontrôler les grosses particules et ne peutpas capter les particules respirables quiont des distances d’arrêt très faibles(tableau II) et ne parviennent pas jusqu’àlui).

D’une façon générale, les dispositifs decaptage récepteurs sont d’un emploi etd’un calcul plus délicat que les disposi-

tifs de captage inducteurs et ils sontbeaucoup plus sensibles aux courantsd’air (en particulier lorsque les polluantssont entraînés par convection naturelle).

4. TRANSPORT DES POLLUANTS

L’air pollué capté sur les lieux de travaildoit être évacué vers l’extérieur et, selonles cas, épuré conformément à la régle-mentation des installations classées.

Les méthodes de calcul des tuyauterieset du ventilateur sont fondées sur ladétermination de la résistance à l’écou-lement de l’air dans les canalisations qui,combinée avec le débit d’air requis, défi-nit les conditions de fonctionnement duventilateur.

D’une façon générale, le dimension-nement des tuyauteries résulte d’uncompromis entre les contraintes éco-nomiques (investissement – fonction-nement), les diamètres disponibles detuyauteries, les pertes de charge admis-sibles, les vitesses minimales de trans-port, les phénomènes d’abrasion, debruit, etc. D’autres paramètres peuventintervenir comme les pentes des tuyau-teries, des problèmes de réglage, desvariations de débits dans le temps, l’hu-midité des poussières et de l’air, la pré-sence de gaz corrosifs, la présence detrappes de visite ou d’évents dedécharge, etc.

4.1. Écoulement de l’air dans lescanalisations

4.1.1. Pression statique et pressiondynamique

La pression (relative) en un point d’unfluide en écoulement est la somme dedeux termes :

– une pression toujours positive et exer-cée dans le sens de l’écoulement appeléepression dynamique Pd qui est égale à :

Pd = 1 ρv2 (8)2

Pd : pression dynamique (Pa) ;ρ : masse volumique du fluide (kg/m3) ;v : vitesse locale du fluide (m/s) ;

– une pression exercée par ce fluide, quecelui-ci soit en mouvement ou non, per-pendiculairement aux parois de l’en-ceinte ou de la canalisation, pressionque l’on appelle pression statique ps etqui peut être négative ou positive.


15

La pression totale pt est donc la sommealgébrique des pressions statique etdynamique :

pt = ps + pd (9)

Les différents termes peuvent être mesu-rés séparément à l’aide d’un tube de Pitotdouble (fig. 13).

En général, compte tenu des valeurs despressions ou dépressions mises en jeudans les systèmes de ventilation, onadmet que l’air se comporte tout aulong des canalisations comme un fluideincompressible. Sa masse volumiquedépend de la pression barométrique, dela température et de l’humidité de l’air.On pourra retenir que, sous la pressionatmosphérique normale à 20 °C, lamasse volumique de l’air est voisine de1,20 kg/m3.

Le tableau V donne quelques valeurs decorrespondance entre pression dyna-mique et vitesse d’air. L’unité légale depression est le pascal (Pa) ; 1 Pa g 0,10mm de colonne d’eau (0,10 mm CE).

TABLEAU V

Correspondance entrevitesse d’air

et pression dynamique(pour de l’air à ρ = 1,2 kg/m3)

À la vitesse moyenne V dans unesection droite de canalisation, définiecomme le quotient du débit Q par l’airede la section droite A, V = Q/A,on fait correspondre une pression

dynamique : Pd = 1 ρV2 qui sert de

base pour le calcul des pertes decharges (voir plus loin).

4.1.2. Vitesse de l’air

Les vitesses de l’air dans les canali-sations doivent être choisies pour cha-que installation en fonction de la natureet des propriétés des polluants.La vitesse de transport est un facteuressentiel pour les réseaux d’évacuationde l’air contenant des poussières :elle doit être supérieure à une valeurminimale de façon à éviter unesédimentation des poussières et un bou-chage des canalisations. Elle est d’au-tant plus grande que les particules sontde masse volumique et de dimensionsélevées.

Si les polluants sont uniquement des gazou des vapeurs, la vitesse de transportsera choisie de façon à réaliser un équili-bre entre les coûts d’installation et defonctionnement.

Le tableau VI établi par l’ACGIH [6]donne, à titre indicatif, des vitesses detransport minimales pour différents casd’air pollué.

4.1.3. Pertes de charge

L’air s’écoulant dans une canalisationsubit une chute de pression totale Δp (Pa)appelée perte de charge.

Vitesse d’air(m/s)

Pression dynamique

(Pa) (mm CE)

5

10

13

15

18

20

22

25

15

60

101

135

194

240

290

375

1,5

6,1

10,3

13,8

19,8

24,5

29,6

38,2

2

Fig. 13. Mesure de la pression statique, de la pression dynamique et de la pressiontotale (cas d’une gaine en dépression).

TABLEAU VI

Gamme des valeurs minimalesdes vitesses de transport d’air pollué dans les canalisations [6]

Exemples de polluants Vitesse minimale(m/s)

Fumées Fumées d’oxydes de zinc et d’aluminium 7 à 10

Poussières très Peluches très fines de coton 10 à 13fines et légères

Poussières sèches Poussières fines de caoutchouc, de 13 à 18et poudres moulage de bakélite ; peluches de jute ;

poussières de coton, de savon

Poussières Abrasif de ponçage à sec ; poussières de 18 à 20industrielles meulage ; poussières de jute, de granit ;moyennes coupage de briques, poussières d’argile,

de calcaire

Poussières lourdes Poussières de tonneaux de désablage ou 20 à 23de décochage, de sablage, d’alésage de fonte

Poussières lourdes Poussières de ciment humide, de > 23ou humides découpe de tuyaux en fibres-ciment, ou transport

chaux vive pneumatiquehumide


16

Celle-ci représente l’énergie dégagéesous forme de chaleur dans l’unité devolume sous l’effet des frottementsdus à la viscosité de l’air ; elle est direc-tement liée à la vitesse de l’écoulementet donc à la pression dynamique. Ondistingue deux types de pertes decharge.

a) Pertes de charge par frottement

Les pertes de charge dues à des frotte-ments le long des parois de conduitsrectilignes à section constante sontproportionnelles à la longueur duconduit. Elles peuvent se mettre sous laforme :

Δp = λ L pd= λ L ρ V2(10)

D D 2

L et D : longueur et diamètre duconduit (m).

Le coefficient sans dimension λ dépenden particulier de la rugosité des parois.

Pour les calculs, on se sert généralementd’abaques qui donnent la perte de chargepar unité de longueur, Δp/L, connaissantle diamètre D et le débit Q (m3/s) ou lavitesse moyenne de l’air V (m/s).

Les pertes de charge par frottement sontproportionnelles au carré de la vitessed’écoulement. Le tableau VII donne desexemples pour un débit de 1 m3/s.

TABLEAU VIl

Valeurs des pertes de chargeen fonction de la vitesse

d’écoulement

De la même manière, le frottementest très dépendant des matériauxconstitutifs du conduit et de son aspectde surface (tableau VIII).

b) Pertes de charge singulières (fig. 14)

Ces pertes de charge sont dues àl’entrée de l’air dans les canalisations, aurejet de l’air hors des canalisations et auxsingularités de parcours (coudes, raccor-dements, élargissements, contractions

TABLEAU VIlI

Valeurs des pertes de chargeen fonction des matériauxconstitutifs des conduits

grilles, batteries et filtres en tenantcompte de leur seuil d’encrassementadmissible en service, échangeurs etrécupérateurs thermiques, silencieux,etc.).

4.2. Conception du réseau

La conception d’un réseau doit débuterpar la recherche d’un compromisentre les différents critères suivantsqui feront que les débits à mettreen œuvre, qui sont imposés, serontrespectés à la fois dans chaquetronçon et globalement dans toutel’installation :

Diamètre Vitesse Pertede de

tuyauterie charge(mm) (m/s) (Pa/m) (mm CE/m)

400 8 1,8 0,2200 32 55 5,6

Matériau constitutifde la gaine Perte de charge

(diamètre 400 mm, (Pa/m)débit 1 m3/s)

Matière plastique ............. 1,46Acier galvanisé ................ 1,60Béton ordinaire................. 2,33Béton grossier, briques .... 3,28Gaine souple annelée ...... 10,15

Fig. 14. Exemples de valeurs du coefficient de pertes de charge singulières k [12].


17

– choix des vitesses d’air à induire enchaque point, compatibles avec l’appli-cation envisagée ;

– prédimensionnement des éléments duréseau : la figure 15 illustre quelquesrègles simples de construction destuyauteries destinées à limiter lespertes de charge. D’une façon géné-rale, les changements de direction del’écoulement ne devront pas êtrebrusques, mais adoucis (coudes,piquages, changement de section, etc.).Dans la mesure du possible, on évitera deraccorder au même ventilateur desbranches de diamètres très différents, eton essayera de raccorder les branchesde plus petit diamètre à proximité duventilateur ;

– équilibre du réseau : lorsqu’en unpoint d’un circuit, deux tuyauteries serejoignent (fig. 16), l’air se répartira entreles deux branches de façon que lespertes de charge des deux portions enamont, jusqu’au point de jonction M,soient égales.

Les tronçons de réseaux pouvant êtrede longueurs très différentes dans uneinstallation, il s’ensuit que, pour obtenirles débits désirés à chaque bouche oudans chaque tronçon, un calcul rigoureuxdes pertes de charge doit être établi.

Il y a donc intérêt à garder, pour chaquetronçon, le même principe de calcul despertes de charge pour simplifier ultérieu-rement les opérations d’équilibrage.

Bien que ces calculs soient l’affairedu spécialiste, il est bon de noter qu’ilexiste deux grandes méthodes decalcul [16, 17] qui sont :

les pertes de charge linéaires constantes ;

les gains de pression statique.

Pertes de charge linéaires constantes

On choisit la vitesse

– soit dans le tronçon de raccordementau ventilateur,

– soit dans le piquage le plus éloigné eton détermine la perte de charge linéairecorrespondante.

Pour chaque tronçon, connaissant le débitrequis et la perte de charge linéaireadmise, on en déduira le diamètre équiva-lent puis les dimensions de la gaine.

Cette méthode de déterminationentraîne une réduction automatique dela vitesse d’air dans le sens de l’écou-lement.

Gains de pression statique

Le principe de cette méthode consisteà dimensionner chaque tronçon de tellemanière que l’augmentation de pres-sion statique due à la diminution de lavitesse après chaque piquage com-pense exactement sa perte de charge.Ainsi, la pression statique reste la mêmeà chaque piquage ou diffuseur, et lemême débit traversera tous lespiquages de même section.

La méthode des pertes de chargelineaires constantes conduit à descoûts d’installation plus faibles et s’ap-plique surtout aux installations à bassevitesse (V < 10 m/s). Elle nécessite lamise en œuvre de dispositifs d’équi-librage, la pression n’étant pasconstante dans les gaines, mais les cal-culs sont assez simples.Fig. 15. Dimensionnement des gaines.

Fig. 16. Raccordement des deux réseaux.


18

La méthode des gains de pression statiqueconduit à des coûts d’exploitation plusfaibles et est surtout réservée aux instal-lations à haute vitesse (V > 20 m/s). Lesinstallations sont plus faciles à équilibrerdu fait de la pression quasi-constantedans les gaines, mais les calculs sontassez ardus et nécessitent parfois l’utili-sation d’un ordinateur pour des réseauxcomplexes.

4.3. Équilibrage de l’installation

Pour obtenir la distribution souhaitée desdébits d’air dans les différents tronçonsde l’installation, on pourra compléterl’équilibrage de la pression statiqueréalisé à la conception par un réglage deregistres ou de volets.

Cette fois, ce sont des registres ou desvolets qui permettent d’ajuster, surchaque point de captage, les débits d’airdésirés.

On prêtera alors une attention particulièreaux points suivants :

– il est nécessaire de mettre en place desdispositifs de blocage ne pouvant êtremanœuvrés qu’au moyen d’un outil outoute autre disposition pour éviter undéréglage ultérieur des volets ;

– le circuit offre une assez grande sou-plesse pour des modifications ou desextensions ultérieures et pour la correc-tion de débits mal estimés au départ ;

– les calculs théoriques sont relativementsimples mais l’opération d’équilibragepeut être assez longue ;

– si le conduit à résistance maximale aété mal choisi, le ou les conduits à résis-tance supérieure fonctionneront à débittrop faible ;

– des volets en position semi-fermée peu-vent provoquer une usure anormale ou unengorgement local d’un circuit (dans lecas du transport de poussières).

4.4. Ambiances explosives

4.4.1. Extraction des gaz et vapeursinflammables

L’extraction de gaz et vapeurs inflamma-bles se fait au moyen de ventilateursd’extraction qui ne doivent pas être sus-ceptibles d’allumer un mélange inflam-mable : les matières constitutives despales et de l’enveloppe doivent êtrechoisies et le montage réalisé, pouréviter les étincelles par choc accidentel.

Les moteurs électriques doivent êtreplacés dès la conception de l’installa-tion hors de l’atmosphère éventuelle-ment inflammable ou être de « sûreté »en atmosphère explosive (cf. arrêtéindustrie du 9-8-78 définissant lesrègles de construction de ces matérielsélectriques).

4.4.2. Extraction des poussièresinflammables

Les ventilateurs d’extraction des pous-sières inflammables doivent être situés,autant que possible, en air propre (enaval des organes de séparation pous-sières-air). Leur construction (matièredes pales et des coques, équilibrage)doit empêcher des chocs accidentelsentre parties fixe et mobile pouvant pro-duire des étincelles.

Les conduits d’évacuation et de trans-port pneumatique des poussières inflam-mables doivent être aussi courts quepossible.

Il est souhaitable, pour y éviter la forma-tion d’électricité statique, qu’ils soient enmatière conductrice ou semi-conduc-trice (résistivité inférieure à 108 �.cm-1)ou que leur continuité électrique soitassurée par des éléments conducteurs(fibres incorporées, gainage, revête-ment). Pour éviter les dépôts intérieurs,les coudes et les variations de l’aire et dela forme de la section doivent être aussiréduits que possible ; la vitesse decircuIation souhaitable est d’au moins15 m/s, et d’au moins 20 m/s pour letransport de poussières métalliques.

Ces conduits doivent comporter desévents de décharge pour libérer la pres-sion des explosions éventuelles le plussouvent de 2 à 10 bars selon les pous-sières transportées.

La vérification et le nettoyage desconduits doivent être effectués périodi-quement pour éviter la formation dedépôts inflammables dangereux.

4.5. Bruit

Un point important à ne pas négliger estle problème du bruit engendré par les ins-tallations de ventilation. Elle ne doit pasconduire à l’émission de bruit pouvantdépasser la cote d’alerte de 85 dB(A).L’installation ne doit pas augmenter deplus de 2 dBA le niveau sonore ambiantmesuré aux postes de travail, sauf si ellen’engendre pas un niveau supérieur à50 dBA.

La qualité acoustique d’une installationde ventilation dépend éventuellementdes bruits provoqués par les élémentssuivants :

– la vitesse de l’air dans le réseau degaines,

– les ponts phoniques,

– les vibrations des matériels,

– l’émission propre des ventilateurs.

Elle dépend du matériel, du choix d’im-plantation des éléments et du calcul del’installation, du soin apporté à la réalisa-tion de celle-ci.

Les variations de vitesse et les turbu-lences provoquées par les changementsde direction et de géométrie desréseaux de transport, ainsi que l’exci-tation des parois des conduits quand lavitesse est trop élevée, vont conduire àun niveau sonore non négligeable.

Une formule approchée permet d’évaluerle niveau de puissance acoustique dansune gaine droite [15] :

Lw (dB) = 10 + 50 log V + 10 log A

V : vitesse d’air (m/s) ;

A : section (m2).

Par exemple, avec V = 10 m/s et A =0,1 m2 , Lw = 50 dB.

L’implantation d’éléments souples ou desilencieux en certains points du circuit deventilation (fig. 17) et l’emploi de vitessesadaptées (tableau IX) permettent deréduire l’émission sonore globale.

Fig. 17. Emplacement pour un silencieux[15].

a) Emplacement du silencieux à proscrire :– le bruit de la centrale de conditionnement,en traversant le conduit à l’aval du silencieux,court-circuite ce dernier ;– le silencieux n’est pas précédé d’unelongueur droite d’au moins 5 D.

b) Emplacement du silencieux à conseiller.


19

TABLEAU IX

Vitesses limites recommandéespour les installationstype « basse vitesse »pour éviter les bruitsdans les réseaux [15]

(cas des locaux industrielsinstallations d’air

non chargé de particules)

5. VENTILATEURS

5.1. Généralités

Le ventilateur est une turbomachineréceptrice qui fournit l’énergie néces-saire pour entretenir l’écoulement de l’airdans le circuit de ventilation. Il doit êtrechoisi pour débiter un certain volumed’air sous une certaine pression (quidépend de la résistance du circuit).

Le débit délivré par un ventilateur est à lafois fonction de ses caractéristiques pro-pres et de la perte de charge rencontréesur le circuit. On choisira un ventilateuren rapport avec la perte de charge maxi-male pouvant exister dans l’installation.

À une vitesse de rotation N donnée, unventilateur peut être caractérisé par qua-tre courbes représentant les variations,en fonction du débit volume Q (m3/s) tra-versant le ventilateur, de :

– la pression totale du ventilateur Pt (Pa),définie comme la différence algébriqueentre les pressions totales à la bride derefoulement et à la bride d’aspiration ;

– la puissance absorbée ou puissance àl’arbre Pa (W), puissance mécaniquefournie à l’arbre d’entraînement duventilateur ;

– le rendement du ventilateur �v, définicomme le rapport de la puissance utile Pusur la puissance absorbée :

�v =

Pu = Qpt (11)Pa Pa

– la puissance acoustique, exprimée endB.

Si la vitesse de rotation N varie, le débitvarie proportionnellement à N, la pressionengendrée 3 à N2 et la puissance absor-bée à N3.

Le ventilateur est entraîné par un moteurgénéralement électrique ou pneumatique.Des conditions de construction spécialespeuvent être imposées en cas d’atmo-sphères explosives. Pour certaines appli-cations particulières, le ventilateur peut êtreremplacé par un injecteur alimenté en aircomprimé.

5.2. Point de fonctionnement d’unventilateur

Soit un ventilateur ayant une courbedébit-pression connue, que l’on introduitdans un circuit dont on a calculé la para-bole débit – perte de charge. Le débitmis en jeu sera tel que la pression four-nie par le ventilateur égale la perte decharge du circuit. Le point de fonction-nement sera donc à l’intersection desdeux courbes (fig. 18).

Le rendement du ventilateur �v peutvarier de 0,3 pour les plus médiocres à0,85 environ selon le modèle et le pointde fonctionnement. On ne peut doncpas adapter n’importe quel ventilateur àn’importe quel réseau.

5.3. Choix

Il existe deux grandes catégories de ven-tilateurs : les ventilateurs centrifuges(fig. 19a) et les ventilateurs hélicoïdes(fig. 19b).

Q V Diamètre(m3/h) (m/s) théorique (mm)

144 4 113288 4,5 150540 5 195

1 800 6 3252 700 6,5 3804 700 7 4867 200 7,5 5809 000 8 63012 600 8,5 72418 000 9 84025 200 9,5 97032 400 10 1 07054 000 11 1 32090 000 12 1 630144 000 13 1 980

a) Exemple de courbes débit-pression etdébit-puissance absorbée par un ventilateurcentrifuge fonctionnant à pression atmosphé-rique normale dans de l’air à 20 °C (massevolumique de 1,2 kg/m3).

b) Point de fonctionnement d’un ventilateur(centrifuge dans l’exemple) placé dans uncircuit de ventilation.

Débit

Point defonctionnement

Pression totaledu ventilateur

Perte de chargedu circuit

PressionPt

Puissance

absorbée

Pa

Puissance

absorbée

P aPressiontotalePt(Pa)

Fig. 18.

Fig. 19.

a) Ventilateurcentrifuge.

b) Ventilateurhélicoïde.


20

Dans les ventilateurs centrifuges (ouradiaux), l’air est aspiré parallèlement àl’axe de rotation d’une roue à aubes tour-nant dans une volute et est rejeté à la péri-phérie par la force centrifuge suivant unplan perpendiculaire à l’axe de rotation.

Les ventilateurs centrifuges permettentd’obtenir des débits moyens importantsavec des pressions élevées (jusqu’à25 000 Pa et plus). Ils sont bien adaptésau transport de l’air dans des réseauxIongs ou ramifiés.

Dans les ventilateurs hélicoïdes (ouaxiaux), l’air entre et sort parallèlement àl’axe de rotation de la roue (fig. 20). Lesventilateurs hélicoïdes simples, commecelui présenté à la figure 20a, peuventmettre en jeu des débits très importants,mais sont limités à des pressions faibles(généralement inférieures à 250 Pa), cequi restreint leur utilisation à des circuitsde faible longueur ou à l’insertion dansune paroi (par exemple, ventilation géné-rale d’ateliers).

Les ventilateurs hélicoïdes existent éga-lement dans une version améliorée,comportant des pales plus épaisses etprofilées, un moyeu large et caréné etdes aubes stationnaires (redresseurs)

neutralisant les mouvements de girationde l’air (fig. 20b). Les ventilateurs de cetype ont un rendement qui se rapprochede celui des centrifuges, pour unencombrement plus réduit, et des pres-sions totales pouvant aller jusqu’à 600 à1 500 Pa environ.

Les ventilateurs hélicoïdes et centrifugespeuvent être soit accouplés directementà l’arbre moteur, soit reliés à celui-ci parl’intermédiaire d’une transmission parpoulies et courroies. Ce dernier montagepermet de modifier le débit du ventilateurdans la limite définie par le constructeur,modification facilitée par la mise enœuvre de poulies variables.

En général, par rapport aux ventilateurscentrifuges, les ventilateurs hélicoïdessont plus bruyants, ont des rendementsplus faibles, mais sont moins encom-brants et moins chers.

En cas de transport d’air poussiéreux, leventilateur est généralement placé aprèsle dépoussiéreur, ce qui lui permet detravailler en air propre, avec un bon ren-dement et des conduites en dépressiondans l’atelier (évitant ainsi les fuites d’airpollué). Quelquefois, en particulier dansl’industrie du bois, on utilise un ventila-teur radial placé en amont d’un dépous-siéreur qui filtre l’air chargé de pous-sières et de copeaux.

On veillera, lors de l’installation du venti-lateur, à ne pas dépasser la vitesse derotation maximale, à éviter les singulari-tés (et en particulier les coudes) à proxi-mité de la bride d’aspiration (fig. 21), àlimiter la propagation du bruit et desvibrations par des connexions flexibles etdes montages antivibratoires.

5.4. Bruit

Le bruit engendré par un ventilateur estfonction de son implantation dans l’instal-lation. D’une manière générale, les ventila-

teurs seront placés à l’extérieur du bâti-ment. Plus la puissance fournie au venti-lateur est élevée, plus sa puissanceacoustique est grande. Le ventilateur doittoujours être sélectionné pour fonctionnerau point de rendement maximum.

Le dimensionnement correct du ventila-teur est un des facteurs les plus impor-tants pour diminuer le bruit d’une instal-lation. Les constructeurs de ventilateursconnaissent pour la plupart les caractéris-tiques de ceux-ci en matière de bruit(dans certaines conditions d’essais biendéfinies).

6. REJET

Le rejet de l’air pollué à l’extérieur dubâtiment mérite lui aussi une étudesérieuse (hauteur des cheminées,emplacement des sorties des gainesd’extraction selon la configuration dubâtiment et de son environnement).

Afin d’éviter de recycler une partie despollluants, l’air pollué devra être rejeté endehors des zones de prise d’air neuf.Pour cela, on utilisera des cheminées dehauteur suffisante (correctement hau-bannées), en tenant compte de la forceet de la direction du vent, du relief, etc.(fig. 22).

Il faut noter qu’il est possible de récupé-rer une partie de la chaleur contenuedans le flux d’air de rejet soit par la miseen place d’un échangeur dont le rôlesera de transférer à l’air neuf une partiede la chaleur de l’air rejeté, soit par recy-clage dans les locaux d’une fraction del’air de rejet préalablement traité etépuré. Comme cette opération de traite-ment est toujours délicate et que la qua-lité de l’air recyclé en dépendra, on écar-tera cette technique dans tous les casoù l’on se trouvera en présence de pol-luants particulièrement toxiques.

Fig. 20. Ventilateurs hélicoïdes. Fig. 21. Refoulement des ventilateurs [15].

a) Ventilateur simple.

b) Ventilateur amélioré. à éviter recommandé


21

L’intérêt économique d’un échangeurclassique s’apprécie au moyen :

– de la puissance transférée instantanée.Elle est déterminée par le calcul de laperte de chaleur de l’air extrait ou du gainde chaleur de l’air introduit ;

– de son efficacité qui se définit comme lerapport de la puissance transférée à lapuissance théoriquement transférabledans les mêmes conditions de fonction-nement.

D’un point de vue pratique, l’efficacitéd’un échangeur, qui croît avec sa taille,est limitée à une valeur qui correspond àl’amortissement le plus rapide del’investissement [10].

Dans tous les cas, le rejet devra se faireen conformité avec la réglementation rela-tive aux problèmes d’environnement.

7. AIR DE COMPENSATION

7.1. Rôle de la compensation

Un atelier étant un volume fermé, il s’éta-blit nécessairement un équilibre entre lesquantités d’air entrantes et sortantes.Ceci veut dire que, lorsqu’une extractionest en service dans un local, il doit obliga-toirement s’y introduire un débit d’airéquivalent au débit d’air extrait.

Cette compensation peut avoir lieu :

– de manière « sauvage » par les défautsd’étanchéité du bâtiment (intersticeslaissés par les portes, tôles de bardagenon jointives, etc.),

– de manière « organisée », soit naturelle(grilles de ventilation simples), soit méca-nique (ventilateur).

L’introduction de cet air de compensa-tion doit être étudiée de manière à :

a) assurer l’efficacité des systèmes deventilation : un manque d’air de com-pensation produit une mise en dépres-sion des bâtiments, qui crée une résis-tance supplémentaire pour les ventila-teurs. Il en résulte une diminution desdébits, particulièrement sensible dans lecas de certains ventilateurs hélicoïdes,qui amène finalement une perte d’effica-cité (fig. 23) ;

b) éliminer l’une des causes de courantsd’air à grande vitesse provenant desouvertures (portes, fenêtres, fissures,etc.), qui peuvent :

– provoquer un inconfort thermique pourle personnel,

– diminuer l’efficacité des dispositifs decaptage et disperser les polluants danstout l’atelier,

– remettre en suspension des pous-sières déposées (par exemple sur lesstructures) ;

c) éviter que l’air, provenant de zonesadjacentes polluées, soit entraîné dansles zones propres (aires de station-nement où démarrent des camions,routes à grande circulation, zone rejetd’air vicié...) ;

d) diminuer les efforts d’ouverture desportes ;

e) assurer le fonctionnement correctdes appareils à combustion et des che-minées.

Si, pour une raison quelconque il inter-vient une modification du débit d’airintroduit dans le local, l’équilibre entre lesintroductions d’air et les extractions seradéplacé et les quantités d’air extraitesseront différentes, le point de fonction-nement de chaque ventilateur s’établis-sant à une nouvelle valeur (cf. § 5.2.).

Des disproportions plus ou moinsgrandes peuvent exister entre les capaci-tés des appareils et, dans ce cas, l’équi-libre peut être obtenu en laissant subsis-ter soit une dépression, soit une surpres-sion dans les bâtiments. Il convient des’en préoccuper afin d’éviter les trans-missions de polluants entre locaux.

Pour cela, les locaux où se dégagentdes produits toxiques ou asphyxiantssont volontairement maintenus en légèredépression.

Dans le cas de locaux adjacents à pollu-tion spécifique différente, on rechercherade plus l’indépendance de leur ventila-tion par exemple en disposant entre euxdes sas maintenus en surpression d’airneuf.

Lorsque pour les raisons spécifiques auprocessus industriel, le local doit êtremaintenu en surpression, les sas serontmaintenus en dépression.

Une introduction mécanique de l’air estrecommandée ; si cette solution est rete-nue, on veillera à ce que ces systèmesd’introduction d’air n’apportent pas debruits supplémentaires dans le local (dis-position des ventilateurs à l’extérieur dubâtiment – neutralisation des vibrations).

Fig. 22. Rejeter l’air pollué en dehorsdes zones d’entrée d’air neuf (d’aprèsl’ACGIH [6]).

Fig. 23. Perte d’efficacité des systèmesde ventilation par non-compensation del’air extrait.

a) Recyclage des polluants dû à une hauteurde cheminée insuffisante et à une entréed’air dans un mur.

a) Sans flux d’air de compensation, le ventila-teur tourne, met en dépression le local etn’extrait pas les polluants.

b) Avec un flux d’air de compensation, leventilateur tourne et crée un mouvementd’extraction des polluants.

b) Hauteur de cheminée suffisante (cas debâtiments bas sans obstacle environnant etun terrain approximativement plat).


22

L’air neuf devra être chauffé en périodefroide ; il devra être distribué à l’aide dediffuseurs et, si possible, de façon à tra-verser d’abord la zone occupée par lestravailleurs puis les zones polluées.

Pour éviter les courants d’air, il estnécessaire d’assurer un débit d’air decompensation correct, de le distribuerrégulièrement dans les locaux à l’aidede diffuseurs et de protéger les sys-tèmes de captage à l’aide de parois,d’écrans, de rideaux d’air, etc. (fig. 24).De plus, afin d’empêcher les sensationsd’inconfort thermique, on placera l’opé-rateur hors des zones de vitesses d’airtrop élevées et on assurera un chauf-fage correct des locaux, surtout enhiver.

Si l’on se trouve en présence d’unposte équipé d’un dispositif de captage(ventilation locale), il est possible d’ef-fectuer une compensation locale parapport d’air neuf directement sur leposte.

Il faut veiller dans ce cas à ce que nil’opérateur ni son travail ne soient pertur-bés par ce courant d’air ; cette solutionne peut s’adapter qu’à certains typesde sources de pollution très localisées,mais elle présente le double avantagede pouvoir diriger le flux des polluantsvers la bouche de captage et de ne pasnécessiter d’apport complémentaire dechaleur.

7.2. Compensation et confort ther-mique

La ventilation locale ou générale deslocaux industriels, même avec recyclagepartiel de l’air épuré, nécessite un apportd’air neuf pour compenser les quantitésd’air extrait. Les courants d’air induitsconstituent un facteur d’inconfort impor-tant qui conduit fréquemment à l’arrêtdes installations de ventilation au détri-ment de la qualité de l’air. Ce phéno-mène se manifeste principalement à lapériphérie des bâtiments.

Il est nécessaire de prévoir un dispositif depréchauffage de l’air ; le contrôle de ce dis-positif sera plus délicat dans le cas d’uneintroduction naturelle que dans celui d’uneintroduction mécanique de l’air.

L’introduction mécanique de l’air à l’inté-rieur des bâtiments est donc recomman-dée, elle permet de traiter l’air de façonque celui-ci soit propre et à températureoptimale et de le distribuer aux endroitsopportuns.

8. VENTILATION GÉNÉRALE

8.1. Principes

La conception d’une installation de venti-lation générale reste, dans l’état actueldes connaissances, une opération difficilequi fait appel à une large part d’empirismeet d’intuition. Seuls quelques principesd’une portée très générale peuvent êtreénoncés.

a) S’assurer au préalable que le recoursà une ventilation locale est bien techni-quement impossible. On ne pourra faireappel à la ventilation générale en tantque technique principale que pour l’aé-ration des locaux à pollution non spéci-fique. Dans le cas d’assainissement delocaux à pollution spécifique, on recher-chera toujours une solution de ventilationlocale.

b) Compenser les sorties d’air par desentrées correspondantes (voir chap. 7).

c) Positionner convenablement les ouver-tures d’entrée et de sortie de l’air defaçon à :

– tendre vers un écoulement général deszones propres vers les zones polluées ;

– essayer de faire passer le maximumd’air dans les zones polluées ;

– éviter les zones de fluide mort ;

– éviter que les travailleurs soient placésentre les sources et l’extraction ;

– utiliser les mouvements naturels despolluants, en particulier, l’effet ascension-nel des gaz chauds.

La mise en application pratique de cesdernières recommandations est délicate.La ventilation générale procède par dilu-tion et mélange du polluant avec l’atmo-sphère de l’atelier avant évacuation et ilfaut éviter de se représenter le polluantcomme suivant un trajet imaginaire entrela source et l’extraction (fig. 25). Il fautêtre très prudent dans la prévision desmouvements de l’air dans un atelier munid’une ventilation générale : les flèchesque l’on peut dessiner sur les plans sonttrès souvent sans fondement réel.

d) Utiliser de préférence une introductionet une sortie d’air mécaniques. Lesavantages et inconvénients des diffé-rents types de ventilation (naturelle,mécanique, mixte) sont résumés autableau X. Une sortie d’air naturelleconvient mieux dans le cas d’ateliershauts et étroits avec de grosses sourcesde chaleur.

e) Éviter les courants d’air et les sensa-tions d’inconfort thermique.

f) Rejeter l’air pollué en dehors des zonesd’entrée d’air neuf (voir chap. 6).

Fig. 24. Exemple d’utilisation d’écranspour lutter contre un mauvais captagedû à des courants d’air latéraux.

courant d’air

courant d’air

Fig. 25. Visualisation schématique dufonctionnement de la ventilation géné-rale (d’après McDermott [5]).

entréed’air

entréed’air

b) Réalité

a) Croyance erronée

ventilateurd’extraction

ventilateurd’extraction


23

8.2. Solutions

En théorie, le débit d’air à mettre en jeudans une installation de ventilation géné-rale peut être estimé par la formule :

Q = K D (12)C – C0

Q : débit de ventilation générale (m3/s) ;D : débit d’émission de polluant, suppo-sée régulière dans le temps (kg/s) ;C : concentration en polluant toléré dansl’ambiance du local (kg /m3).C0 : concentration en polluant dans l’airneuf (souvent, C0= 0) (kg/m3) ;K (sans dimension) : facteur de sécuritéprenant en compte l’uniformité de répar-tition du débit d’air, la position desouvriers par rapport aux sources, ledegré de toxicité des polluants, la non-uniformité du débit des polluants.L’évaluation du coefficient K est difficile ;sa valeur peut varier en fonction des fac-teurs ci-dessus de 3 à 10 [6].

L’application de cette formule demandeque soit connu le débit d’émission de pol-luants D.

On notera que le taux de renouvellementhoraire R (h-1) :

R = 3 600 Q (13)V

V : volume du local (m3),n’intervient pas dans le calcul du débitde ventilation générale (en régimepermanent). L’utilisation d’une valeur detaux de renouvellement comme critèrede ventilation est donc sans justifica-tion et peut même être dangereusepuisqu’elle conduit pour une mêmesource de pollution à des débits deventilation différents selon le volume dulocal et donc à des niveaux de concen-tration en polluants différents.

On peut, dans certains cas, coupler lesystème de ventilation générale avec unréseau de soufflage complémenaire :

des buses de soufflage sont disposéesde manière à induire un flux d’air neuf,repris par les extracteurs, sur les princi-pales sources de pollution [14].

Remarque

La ventilation générale n’interfère pasavec les procédés industriels et laisseune certaine flexibilité lors de laconception.

Toutefois, compte tenu des inconvé-nients détaillés ci-dessous :

– niveau de pollution résiduelle tou-jours présent,

– mauvaise protection des travailleurssitués à proximité des sources d’émis-sion, difficultés de prévision et decontrôle des mouvements de l’air,

– difficultés de calcul de K et D etdonc du débit d’air à mettre en jeu,

– gros débits d’air mis en jeu,

TABLEAU X

Comparaison des différents systèmes de ventilation générale

VentilationVentilation mixte Ventilation mixte

Ventilationnaturelle

entrée naturelle entrée mécaniquemécanique

sortie mécanique sortie naturelle

Domaine d’application Utilisation des forces Utilisation courante Utilisation Utilisationconvectives pour des bâtiments de forces convectives généraleexistantes relativement existantes

Ateliers hauts baset étroits

Possibilité de contrôle de la non non oui ouidistribution spatiale de l’airintroduit

Possibilité de contrôle de la qualité non non oui oui(température, humidité, pureté)de l’air introduit

Possibilité de contrôle de la pression non non Effet thermique : ouià l’intérieur du bâtiment (surpression (dépression) (dépression) oui (dépression (surpressionou dépression) surpression) ou dépression)

Sans effet thermique :non (surpression)

Possibilité de récupération de chaleur non oui non ouisur l’air extrait

Indépendance vis-à-vis du vent– des entrées d’air non non oui oui– des sorties d’air non oui non oui

Problèmes particuliers Existence Existence Solution onéreusede courants d’air de courants d’air pour les gros débits

d’air

Caractéristiquesprincipales

Systèmede ventilation


24

– difficultés d’absorber les pointesd’émission de polluants,

il est préférable de limiter l’applicationéventuelle de la ventilation généraleaux cas suivants :

– en complément de la ventilationlocale ;

– lorsque les polluants sont peutoxiques, émis à un débit faible etrégulier dans le temps, que les tra-vailleurs sont suffisamment éloignésdes sources et que le recours à uneventilation locale est techniquementimpossible.

9. IMPLANTATIONDU MATÉRIEL

Souvent négligée, la détermination del’implantation du matériel conditionne lemaintien de l’efficacité des installations deventilation.

En effet, seuls des emplacements judi-cieusement choisis permettront l’accèsaisé du matériel et son entretien, sansgêner le processus de fabrication ou lacirculation des personnes et des produitset sans compromettre l’efficacité des ins-tallations elles-mêmes.

La solution idéale consiste à créer unlocal technique, isolé des ateliers, danslequel sera regroupé l’essentiel des instal-lations de ventilation.

À défaut les mesures suivantes serontprises :

Pour tout matériel tournant ou nécessi-tant un contrôle et un entretien régulier,prévoir une implantation au sol en aména-geant l’espace nécessaire au démontagede tous les composants, ou en élévationavec mise en œuvre d’une passerelle deservice munie de garde-corps. Si l’im-plantation est réalisée en toiture, les che-minements seront matérialisés et les sur-charges admissibles, tant pour le matérielque pour la zone d’évolution, calculées enconséquence.

Les implantations en élévation serontréalisées de préférence au-dessus desallées principales, et en dehors des zonesd’accès ou d’intercommunication entreles ateliers.

Les organes d’équilibrage des réseauxde gaines seront placés hors de la por-tée des utilisateurs, munis de dispositifs

de blocage et de repérage. Les organesde réglage prévus seront par contre faci-lement accessibles et facilement maœu-vrables par les utilisateurs.

Les ensembles de filtration et d’épura-tion seront implantés de telle sorte que ledémontage des filtres colmatés ou desdispositifs d’aspiration ne dégage nipoussières ni polluants dans l’atelier.

10. CONTRÔLES

ET ENTRETIEN

D’UNE INSTALLATION

DE VENTILATION

Le contrôle d’une installation lors de samise en route permet :

– de comparer ses performances à cellesprévues lors de sa conception et consi-gnées dans le cahier des charges et dansla notice d’instruction préparée par lemaître d’ouvrage ;

Les caractéristiques aérauliques etdimensionnelles mesurées et calculéessont consignées dans le dossier d’instal-lation et permettent ainsi de s’assurerultérieurement du bon fonctionnementde l’installation par comparaison auxvaleurs de référence issues de la noticed’instruction (voir tableau XI).

Les contrôles d’une installation en coursde fonctionnement permettent :

– de vérifier le bon état des différents élé-ments de l’installation (systèmes de cap-tage conduites, épurateurs, appareilsdéprimogènes...) ;

– de mettre, éventuellement, en évi-dence les variations de paramètres indi-quant la nécessité d’effectuer des opéra-tions d’entretien et de réparation.

10.1. Paramètres à contrôler

La réglementation [1] prévoit que le chefd’établissement mette en place descontrôles périodïques de l’installationde ventilation. Les dates et les résultatsde ces contrôles, ainsi que les réglages

et modifications apportées, doiventêtre reportés dans la consigne d’utilisa-tion du dossier d’installation. La naturedes contrôles et leur fréquence dépen-dent du type de local et figurent autableau XII.

10.2. Contrôle d’une installation sursite

Les techniques à mettre en œuvre sontdifférentes selon que l’on réceptionneune installation ou que l’on effectue lecontrôle en cours de fonctionnement.Elles peuvent être quantitatives ou qua-litatives.

Lors de la réception, les techniquesdoivent être suffisamment précises pourque les résultats de mesure puissentêtre comparés aux valeurs théoriquesprévues lors de la conception de l’ins-tallation.

Lors du contrôle en cours de fonctionne-ment, les techniques doivent être demise en œuvre facile (on doit privilégierles mesures en continu avec indicationsvisuelles et alarmes) et mettre en évi-dence les variations éventuelles desparamètres significatifs mesurés lors dela réception de l’installation (valeurs deréférence).

Le tableau XIII donne, selon le contrôle àeffectuer, la méthodologie et les moyensà mettre en œuvre.

10.3. Techniques de contrôlequantitatives

Elles permettent de :

– déterminer les vitesses et les débitsd’air mis en jeu en différents pointsd’une installation, et les pressions rela-tives entre les diverses parties del’installation ;

– contrôler le fonctionnement d’uneinstallation et faire procéder éventuel-lement à des opérations de mainte-nance.

La figure 26 représente le schémad’une installation de ventilation surlequel sont repérés les points où lescontrôles peuvent être effectués.


25

TABLEAU XI

Dossier des valeurs de référence

TABLEAU XII

Contrôles périodiques

Installations nouvelles ou installations ayant subiAutres installationsdes modifications notables

– dossier de valeurs de référence et – caractérisation de l’installationsélection de points de contrôle représentatifs – une première série de valeurs servira(1 mois après la première mise en service) : de référence pour les contrôles

Locaux à pollution non spécifique Locaux à pollution spécifiquedébit global minimal d’air neuf polluants représentatifs de la pollutiondébit minimal d’air neuf par local débits, pressions statiques et vitessespressions statiques et vitesses d’air d’air pour chaque dispositif de captageassociées à ces débits débit global d’air extraitcaractéristiques des filtres (classe efficacité de captage des systèmesd’efficacité, perte de charge initiale d’aspiration (par mesure ou paret maximale admissible) conformité à des normes, compte tenu

des débits et de la géométrie des capteurs)caractéristiques des sytèmes desurveillance et moyens de contrôle

S’il y a un système de recyclage :débit global d’air neuf introduitefficacité des sytèmes d’épuration etde dépoussiérage (par tranchesgranulométriques pour les poussièreset notamment pour les poussièresalvéolaires et les poussières totales) ;ces valeurs peuvent être fourniespar le constructeurconcentration en polluants en despoints caractéristiques de la pollutionde l’atelier et dans les gaines derecyclagesystèmes de surveillance du systèmede recyclage

Locaux à pollution non spécifique Locaux à pollution spécifique

Tous les ans : Tous les ans :débit global minimal d’air neuf débit global d’air extraitexamen de l’état des éléments de l’installation pressions statiques et vitesses d’airconformité des filtres de rechange à la fourniture initiale examen de l’état de tous les élements de l’installationdimensions, perte de charge des filtresexamen de l’état des sytèmes de traitement de l’air Tous les six mois (s’il y a un système de recyclage) :(humidificateurs-échangeurs) concentrations en poussières dans les gaines de recyclagepressions statiques et vitesses d’air ou à leur sortie dans un écoulement canalisé

contrôle de tous les systèmes de surveillance


26

TABLEAU XIII

Contrôle d’une installation : méthodologie et appareillage

Contrôle à effectuerPoints de mesure

Méthodologie Appareillage

Débit d’aspiration DEFGH Détermination du champ de Tube de Pitotvitesse dans les conduites (NF X 10-112)

Anémomètre

— Détermination du champ de Anémomètrevitesse aux bouches d’aspiration— Technique de traçage Selon gaz traceur

Contrôles Vitesse de captage ABC Mesure directe par anémomètre Anémomètrequantitatifs

Concentration en poussière en sortie Méthode pondérale ou comptage Appareil de prélèvementde gaine de recyclage direct Appareil de mesure directe

Variation du débit d’aspiration Variation de la pression statique Prise de pression statiqueDEFIJKL et manomètre

Paramètres de fonction du ventilateur — Vitesse de rotation Tachymètre— Puissance consommée Ampèremètre

Efficacité du captage Technique de traçage Appareil de mesure selonle type de traceur utilisé

Contrôles Efficacité, courants d’air Observation par fumigène Fumigènequalitatifs

Fig. 26. Points de contrôled’une installation de ven-tilation sans système derecyclage.


27

10.3.1. Détermination des débitsd’air par exploration des champs devitesse d’air dans une conduitefermée

Dans une conduite fermée ou s’écoule del’air, le débit est déterminé à partir de larelation :

Q = A Vm

Q : débit d’air (m3/s) ;A : section où s’effectuent les mesures(m2) ;Vm : vitesse moyenne de l’air dans cettesection (m/s).

La vitesse moyenne est calculée à partirdes vitesses locales mesurées en un cer-tain nombre de points de la section deconduite.

Le nombre et la position des pointsde mesure, définis dans la norme NF X10-112, varient en fonction de la forme dela conduite et de ses dimensions.

La vitesse moyenne peut être calculéeselon plusieurs méthodes. L’une d’entreelles consiste à faire la moyenne arith-métique des vitesses mesurées locale-ment.

La vitesse moyenne est fournie par larelation :

� Vii = 1 à n

Vmoy = ——–– (14)n

Les vitesses d’air sont soit déterminéesen utilisant un tube de Pitot double soitmesurées directement à l’aide d’un ané-nomètre (§ 10.5).

Les vitesses d’air peuvent être obtenuesde façon d’autant plus satisfaisante queles conditions énumérées ci-dessoussont respectées :

– longueur au-dessus du point demesure sans singularité supérieure à20 D (D : diamètre de la conduite auniveau de la section de mesure) ;

– longueur en dessous du point demesure sans singularité supérieure à5 D ;

– bord des trous dans la conduite net etsans bavure ;

– écoulement peu fluctuant et sansgiration ;

– diamètre du tube de Pitot ou dela sonde de l’anémomètre inférieur àD/50 ;

– antenne de tube de Pitot parallèle àl’axe de la conduite.

Pour la mesure de la vitesse à l’aidedu tube de Pitot, il est souhaitable que lavitesse moyenne soit supérieure à 4 m/s.En dessous, la valeur de la pressiondynamique (pd) devient trop faible etl’erreur sur la mesure trop importante.

10.3.2. Détermination des débitsd’air par exploration du champ devitesse au niveau des bouchesd’extraction ou d’introduction d’air

Lorsque la méthode décrite dans le para-graphe 10.3.1. ne s’applique pas (lon-gueurs droites trop faibles, inaccessibi-lité...), le débit peut être déterminé en fai-sant un champ de vitesse d’air au niveaudes bouches d’extraction ou d’introduc-tion d’air à l’aide d’un anénomètre. Lavitesse moyenne sera obtenue en calcu-lant la moyenne arithmétique desvitesses locales mesurées aux pointsdéfinis par quadrillage. Afin de ne pascommettre d’erreurs sur le débit (pouvantatteindre plus de 50 % de la vraie valeur),certaines précautions doivent être priseslors des mesures. En particulier, on doittenir compte du type de bouche (extrac-tion ou introduction), de la présence oude l’absence de grilles ou de fentes, dutype d’anémomètre, de la distance entrela bouche et l’anémomètre...

10.3.3. Détermination du débit d’airet contrôle d’une installation parmesure de la pression statique enun point [6]

Cette méthode consiste à mesurer lapression statique en différents pointsd’un circuit de ventilation, soit pour endéduire les débits d’air mis en jeu, soitpour contrôler le fonctionnement del’installation.

Le contrôle consiste à déterminer ledébit d’air mis en jeu par une méthodeprécise (exploration du champ devitesse, traçage…) et à noter simultané-ment les valeurs de la pression statiqueaux différents points de mesure (fig. 26et 27).

10.3.4. Estimation du débit d’air àpartir de la mesure de la vitesse derotation du ventilateur et de la puis-sance consommée par le moteurélectrique [5]

Cette méthode consiste à calculer lapuissance consommée par le moteurpour en déduire la puissance absorbée

par le ventilateur et déterminer le pointde fonctionnement du ventilateur en uti-lisant des courbes caractéristiques(débit-pression, débit-puissance) four-nies par les constructeurs.

La détermination du point de fonctionne-ment du ventilateur permettra de connaî-tre le débit d’air mis en jeu sur le circuit deventilation. Ce point est obtenu en repor-tant la valeur calculée de la puissanceabsorbée sur la courbe caractéristique« débit-puissance » du ventilateur.

10.4. Techniques de contrôle quali-tatives [5]

Une estimation qualitative de l’efficacitéde captage d’une installation de ventila-tion peut se faire par la visualisation desécoulements à l’aide de fumigènes.

Cette méthode, très simple à mettre enœuvre, peut être utilisée de manièresystématique pour :

– mettre en évidence la dispersion despolluants, le sens des écoulements, lerefoulement éventuel des hottes endôme ;

– définir la zone à partir de laquelle l’ins-tallation a perdu toute son efficacité ;

– mettre en évidence l’existence descourants d’air et visualiser les phéno-mènes de turbulence à proximité d’obs-tacles (opérateurs, pièces…) ;

– rechercher des fuites.

Fig. 27. Implantation de la prise depression statique à proximité d’un sys-tème de captage.


28

10.5. Appareils de mesure devitesse d’air

Les principales familles d’appareils lesplus fréquemment utilisés pour lamesure des vitesses d’air sont les sui-vantes :

– tube à Pitot double,– anémomètres,– anémomètres thermiques,– anémomètres mécaniques,– anémomètres à déflexion à palettes,– anémomètres à moulinets.

Les principales caractéristiques desappareils de mesure de vitesse d’airsont résumées dans le tableau XIV.

10.6. Appareils de mesure depression

Les appareils de mesure de pression,généralement appelés manomètres, uti-lisés en ventilation, peuvent être classésen deux catégories suivant leur principede fonctionnement :

– manomètres hydrostatiques, tubeen U, tube incliné… ;

– manomètres à membranes.

Le tableau XV donne les principalescaractéristiques (principe de fonction-nement, plage de mesure…) des appa-reils de mesure de pression.

10.7. Registre de contrôle d’uneinstallation de ventilation

Tous les renseignements concernantune installation de ventilation doiventêtre consignés dans le dossier d’ins-tallation. La personne effectuant lecontrôle de l’installation de ventilationdoit pouvoir y trouver :

– les plans de l’installation avec lespoints de mesures ;

– les calculs théoriques fournis parl’installateur ;

– les valeurs de référence, mesuréeslors de la réception : débits d’air, vitessed’air (captage, transport…), pressions ;

– les valeurs mesurées lors descontrôles en cours de fonctionnement ;

– le calendrier de maintenance ;

– les opérations de maintenance effec-tuées et leurs dates ;

– les modifications effectuées.

10.8. Causes possibles de mauvaisfonctionnements décelés lors ducontrôle d’une installation

La variation (positive ou négative) de lapression statique en un ou plusieurspoints de mesure permet de diagnosti-quer et de déterminer les causes dedysfonctionnement d’une installation deventilation.

Une diminution de la pression statiquepeut avoir pour origine :

– une réduction des performances duventilateur : réduction de la vitesse de

TABLEAU XIV

Caractéristiques des appareils de mesure des vitesses d’air

PrécisionDimensions Tempé-

UtilisationGamme

(valeurstrous rature

en airÉtalon- Utilisation généraleAppareils Principe

mesurefournisseurs)

en gaine d’utili-pollué

nageRobustesse

Observations(mm) sation

Tube > 4 m/s 3 à 10 Étendue Oui Aucun Bonne Utilisation normalisée NF X 10-112.Pitot avec Pas utilisable en basse vitessemanomètreincliné

Anémomètres thermiques

Fil chaud Refroidissement d’un 0,05 à 2 à 5 % = 10 0 à 80 °C Non Fréquent Moyenne Utilisation standardfil chauffé électrique- 50 m/s pleine – certains sont compensés enment échelle température

– certains permettent d’effectuerdes mesures de température, depression statique

Thermo- 0,05 à 3 % = 10 < 60 °C Non Fréquent Moyennecouple 30 m/s pleine

échelle

Anémomètres mécaniques

Vélomètre Déflexion 0,2 à 2 à 3 % Dimensions Étroite Oui Fréquent Bonne Utilisation standardde palettes 40 pleine échelle spéciales Permet de faire des mesures de

pression statique

Micro- 0,3 à 1,5 à 2 % < 60 °C Non Moyen Moyenne Utilisation standardmoulinet 50 pleine échelleØ 10 à 30

Moulinet 0,3 à 1,5 à 5 % < 60 °C Non Moyen Moyenne Utilisation standardØ 100 50 pleine échelleà 150

Pasutilisableen gaine

Rotor munid’ailettes misen rotation


29

rotation, usure de la roue, colmatage dela roue ;

– une réduction des sections de pas-sage due à des dépôts dans lesconduites avant le point de mesure(vitesse de transport trop faible) ;

– la mise en place de nouveaux pointsd’aspiration ;

– des changements de position desregistres d’équilibrage ;

– une augmentation excessive despertes de charge de l’épurateur.

Une augmentation de la pression sta-tique est principalement due à un col-matage du circuit derrière le point demesure.

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17. Manuel Carrier. 2e partie : distributionde l’air. New York, Carrier International Ltd,1960.

TABLEAU XV

Caractéristiques des appareils de mesure des pressions

Appareils Principe Échelles Précision Étalonnage Observations(Pa) (mm CE)

À liquide

Tube en U vertical Variation de niveau Jusque 5.104 Pa 10 1 Non Portabled’un liquide (en fonction du liquide)

À tube incliné idem Jusque 2.103 Pa 5 0,5 Non Portable,(en fonction du liquide) doit être positionné

mini 1 à 100 Pa

Micromanomètre idem 0 à 5.103 Pa 0,5 5,10 – 2 Non Non portablede laboratoire

Mécanique

À membrane Mouvement d’une Jusqu’à plusieurs bars 5 0,5 Oui Portable,métallique membrane métallique mini 0 à 100 Pa absence de liquide,

lecture facile

Micromanomètre idem Jusqu’à 104 Pa 0,01 10– 3 Oui Portable très sensibleélectronique mini 0 à 10 Pa(transducteur)


30

On se propose de calculer les pertesde charge et les diverses énergies misesen jeu lors du fonctionnement d’une instal-lation de captage dans deux confiturationsdifférentes.L’installation consiste en un réseau surlequel sont raccordées huit pièces de cap-tage, d’un débit unitaire de 300 m3/h, desti-nées à extraire des fumées de soudage. Onétudie ce réseau qui comporte un certain nom-

bre de défauts induisant des pertes de chargesingulières et l’on compare ses caractéris-tiques à celles du même réseau ayant subi lesquelques modifications suivantes :– augmentation du diamètre de raccorde-ment des buses de captage ;– raccourcissement des flexibles de raccor-dement ;– augmentation du rayon des courbures descoudes ;

– transformation des piquages droits enpiquages à 45° ;– mise en place d’un divergent en sortie duventilateur (récupération de la pression dyna-mique) ;– colmatage des défauts d’étanchéité (sup-posés répartis uniformément dans le premiercas).On estime que les pertes de charges duesaux changements de section le long d’un

ANNEXE 1

Étude comparative de deux réseaux d’extraction


31

même réseau sont négligeables et l’on cal-cule les pertes de charge statiques. Lespertes de charge totales incluant les pres-sions dynamiques sont reprises ensuite dansle bilan d’exploitation.

Bilan d’exploitation

Caractéristiques communes aux deuxréseauxLe ventilateur est supposé avoir un rende-ment aérodynamique � de 50 %.Les pertes par la transmission et le moteursont supposées égales à 20 % de la puis-sance absorbée.

Le temps de fonctionnement est de10 heures par jour soit 2 250 heures par an.

Réseau n° 1

Le débit théorique de 2 400 m3/h conduit à :– pertes de charge statiques = 1 058 Pa– pression dynamique = 212 Pa

– pression totale nécessaire = 1 270 Pa

Il est supposé que les fuites représentant20 % du débit prennent naissance toutau long du réseau. Dans ces conditions lescaractéristiques utiles du ventilateur serontapproximativement :

Q = 2 400 � 1,2 = 2 880 m3/h soit 0,80 m3/s

pt = 1 270 � (1,2)2 = 1 829 Pa

La puissance absorbée à l’arbre du ventila-teur est :

Pa = Q. pt = 0,80 � 1 829 = 2 926 W� 0,5

La puissance absorbée par le moteur Pm est :

Pm = 2 926 � 12 = 3 511 Wou 3,51 kW

Soit une consommation annuelle de :

2 250 X 3,51 = 7 900 kWh

RÉSEAU N° 1 : TABLEAU DE CALCUL DES PERTES DE CHARGE

Rappel : 1 Pa g 0,10 mm CE

Désignation du tronçon de réseau V (m/s) Pdyn (1) � Psta

(Pa) (Pa)

Entrée pièce de captage 2,78 4,5 0,4 1,8

Changement de section 300 � 100 en Ø 100 10,6 66,1 1,07 65,9

Registre de réglage à papillon, ouverture 15°, Ø 100 10,6 66,1 0,6 39,7

Flexible métallique Ø 100, l = 5 m, �plin = 22 Pa/m 10,6 66,1 – 110

Conduit métallique Ø 100, l = 5 m, �plin = 15,5 Pa/m 10,6 66,1 – 77,5

Coude à 90°, 3 sections, Ø 100, R/D = 1,0 10,6 66,1 0,5 33,0


Changement de section Ø 100 en Ø 150 4,75 13,3 – –

Confluence réseau principal à 90° V2 V1 V1 = 9,5 9,50 53 1 53V2 = 4,75

V3 V3 = 10,6

Conduit métallique Ø 150, l = 5 m, �plin = 8 Pa/m 9,50 53 – 40


Confluence réseau principal à 90° V2 V1 V1 = 8 8,0 37,6 0,9 33,8V2 = 5,3

V3 V3 = 10,6

Conduit métallique Ø 200, l = 5 m, �plin = 4 Pa/m 8,0 37,6 – 20

Confluence piquage à 90° V2 V1 V1 = 10,2 8,0 37,6 1,4 52,6V2 = 10,6

V3 V3 = 8,0

Conduit métallique Ø 200, l = 10 m, �plin = 6,5 Pa/m 10,2 61,1 – 65

Confluence piquage à 90° V2 V1 V1 = 14 10,2 61,1 1,2 73,3V2 = 10,2

V3 V3 = 10,2

Conduit métallique Ø 250, l = 20 m, �plin = 8,5 Pa/m 14 115,2 – 170

Coude à 90°, 3 sections, Ø 250, R/D = 1,0 14 115,2 0,5 57,6

Conduit métallique 200 �, Ø eq 20, 1 = 5 m, �plin = 17,5 Pa/m 19 212,3 – 87,5

Total pertes de charge statique 1 058,2

�

(1) Coefficient de perte de charge accidentelle (sans dimension) permettant le calcul de �psta = pdyn � �.


32

Réseau n° 2

Le débit réel puisqu’il n’y a pas de fuite estQ = 2 400 m3/h :– pertes de charge statiques = 599 Pa– pression dynamique = 53 Pa

– pression totale nécessaire = 652 Pa

Q = 2 400 m3/h = 0,67 m3/spt = 652 Pa

La puissance absorbée à l’arbre du ventila-teur est :

PaQ. p

t0,67 � 652

874 W� 0,5

La puissance absorbée par le moteur Pm est :

Pm = 874 � 1,2 =1 048 W

ou 1,05 kW

Soit une consommation annuelle de :

2 250 X 1,05 = 2 359 kWh

Conclusion

On peut donc constater que pour une mêmeefficacité de captage, le réseau le moins étu-dié engendre une consommation annuelle3,35 fois plus élevée.

RÉSEAU N° 2 : TABLEAU DE CALCUL DES PERTES DE CHARGE

Rappel : 1 Pa g 0,10 mm CE

Désignation du tronçon de réseau V (m/s) Pdyn (1) � Psta

(Pa) (Pa)

Entrée pièce de captage 2,78 4,5 0,4 1,8

Changement de section 300 � 100 en Ø 125 7,00 28,8 1,07 26,0

Registre de réglage à papillon, ouverture 15°, Ø 125 7,00 28,8 0,6 17,3

Flexible métallique Ø 125, l = 2 m, �plin = 10 Pa/m 7,00 28,8 – 20


Coude à 90°, 5 sections, Ø 125, R/D = 2 7,00 28,8 0,2 5,7



Confluence réseau principal à 45° V2 V1 V1 = 9,5 9,5 53 0,3 15,9V2 = 5,3

V3 V3 = 7,0

Conduit métallique Ø 150, l = 5 m, �plin = 8 Pa/m 9,5 53 – 40


Confluence réseau principal à 45° V2 V1 V1 = 8,0 8,0 37,6 0,45 16,9V2 = 5,8

V3 V3 = 7,0

Conduit métallique Ø 200, l = 5 m, �plin = 4 Pa/m 8,0 37,6 – 20

Coude à 45°, Ø 200, R/D = 2 8,0 37,6 0,1 3,8

Confluence piquage à 45° V2 V1 V1 = 10,2 8,0 37,6 0,6 22,6V2 = 7,0

V3 V3 = 8,0


Coude à 45°, Ø 200, R/D = 2 10,2 61,1 0,1 6,1

Confluence piquage à 45° V2 V1 V1 = 14 10,2 61,1 0,6 36,7V2 = 10,2

V3 V3 = 7,0


Coude à 90°, 5 sections, Ø 250, R/D = 2 14,0 115,2 0,2 23

Conduit divergent 220 � en Ø 300 14,0 115,2 0,15 17,3

Conduit métallique Ø 300, l = 5 m, �plin = 3,4 Pa/m 9,5 53 – 17

Total pertes de charge statique 599,2

�

(1) Coefficient de perte de charge accidentelle (sans dimension) permettant le calcul de �psta = pdyn � �.


33

ANNEXE 2

Informations utiles

I. Données techniques générales

1.1. Convention de quelques unités utiles en ventilation

1.1.1. Unités de pression

Pa mbar atmmm Hg mm eau

kgf/cm2 inch H2O inch Hgpsi (ou

(ou Torr) (ou mmCE) (ou “wg) Ibf/in2)

1 Pa = 1 0,01 9,869.10–6 7,501.10–3 0,1020 1,020.10–5 4,015.10–3 2,953.10–4 1,450.10–4

1 mbar = 100 1 9,869.10–4 0,7501 10,20 1,020.10–3 0,4015 2,953.10–2 1,450.10–2

1 atm = 1,013.105 1013 1 760 1,033.104 1,033 406,8 29,92 14,70

1 mm Hg = 133,3 1,333 1,316.103 1 13,60 1,360.10–3 0,5352 3,937.10–2 1,934.10–2

1 mm eau = 9,807 9,807.10–2 9,678.10–2 7,356.10–2 1 10–4 3,937.10–2 2,896.10–3 1,422.10–3

1 kgf/cm2 9,807.104 980,7 0,9678 735,6 10 000 1 393,7 28,96 14,22

1 inch H2O = 249,1 2,491 2,458.10–3 1,868 25,40 2,540.10–3 1 7,356.10–2 3,613.10–2

1 inch Hg = 3386 33,86 3,342.10–2 25,40 345,3 3,453.10–2 13,60 1 0,4911

1 psi = 6885 68,95 6,805.10–2 51,71 703,1 7,031.10–2 27,68 2,036 1

Exemple d’application : 1 atm = 1,033 kgf/cm2

1.1.2. Unités de débit et de vitesse d’air

1 fpm = 1 ft/min = 5,080.10–3 m/s =1 cfm/sq.ft = 18,29 m3/h.m2

1 m/s = 196,9 fpm1 cfm/ft = 1,548.10–3 m2/s = 5,574 m3/h.m

1.1.3. Autres unités

– Puissance1 ch = 735,5 W1 hp = 745,7 W– Concentration :1 gr/cu ft = 1 grain/ft3 = 2,288 g/m3

– masse volumique :1 lb/cu ft = 16,02 kg/m3

1.1.4. Exemple d’application

La puissance absorbée par un ventilateurs’exprime par la formule :

P =Q . pt

�

Q (m3/s) débit d’air traversant le ventilateurpt (Pa) pression totale fournie par le ventilateurP (W) puissance absorbée� (sans dimension) rendement du ventilateur

Compte tenu des données ci-dessus, cetteformule s’écrit si on exprime Q en m3/h, pt enmm CE, P en ch et � en % ;

1.2. Données physiques

a) Masse volumique de l’air : elle estdonnée (selon la norme NF X 10-200) par laformule :

� (kg/m3) : masse volumique de l’airp (Pa) : pression absolue de l’airT (K) : température absoluepv (Pa) : pression partielle de la vapeur d’eau

� = 3,485.10–3 �p – pv 3

8

T

P = 3,7.10–4 =Qpt�

12700

Qpt�

735,5 P = ou

Q3600 � 9,807 pt

�

100

Ainsi, par exemple, pour de l’air à 20 °C sousla pression atmosphérique normale (101 325Pa) et à 65 % d’humidité relative, la massevolumique de l’air est de :

� = 1,20 kg/m3

(la pression de vapeur saturante de l’eau àcette température est de 2 338 Pa). Si lavaleur de la pression partielle de vapeurd’eau ne peut pas être mesurée, on pourraen première approximation utiliser la formuledonnant la masse volumique de l’air sec :

� (kg/m3) : masse volumique de l’air sec�o (kg/m

3) : valeur de � à la pression atmosphé-rique normale et à 0 °C (�o = 1,293 kg/m3)p (Pa) : pression absolue de l’airT (K) : température absoluepo (Pa) : pression atmosphérique normale(�o = 101 325 Pa)To (K) : température absolue correspondant à0 °C (To = 273,15 K)b) Propriétés physiques de l’air sec à 20 °Csous 760 mm Hg :• viscosité dynamique

� = 18,2.10–6 kg/m.s• viscosité cinématique

� = 15,1.10–6 m2/s• chaleur massique à pression constantecp = 1 006 J/kg.Kc) Nombre de Reynolds : nombre sansdimension caractérisant l’écoulement d’unfluide dans une conduite :

ReVD

�

V (m/s) : vitesse moyenne du fluideD (m) : diamètre hydraulique de la conduite (m2/s) : viscosité cinématique du fluide

m3/s m3/h l/mincfm

(ou ft3 min)

1 m3/s = 1 3 600 60 000 2 119

1 m3/h = 2.778.10–4 1 16,67 0,5886

1 l/min = 1,667.10–5 0,060 1 3,531.10–2

1 cfm = 4,720.10–4 1,699 28,32 1

� = �o

ppo

To

T


34

II. Adresses utiles

2.1. Syndicats professionnels

– UNICLIMA (Union intersyndicale desconstructeurs de matériel aéraulique,thermique et frigorifique)

39/41, rue Louis-Blanc -92400 COURBEVOIETél. : 01 47 17 62 92

2.2. Centres de recherches et dedocumentation, organismes

– CETIAT (Centre technique des indus-tries aérauliques et thermiques)

23, avenue des Arts - B.P. 204269603 VILLEURBANNE CedexTél. : 04 72 44 49 00

– COSTIC (Comité scientifique et tech-nique de l’industrie du chauffage, de laventilation et du conditionnement d’air)

Domaine de Saint-Paul78470 SAINT-RÉMY-LÈS-CHEVREUSETél. : 01 30 85 20 10

– INERIS (Institut national de l’environne-ment industriel et des risques)

B.P. 2 - 60550 VERNEUIL-EN-HALATTETél. : 03 44 55 66 77

– CITEPA (Comité interprofessionneltechnique d’études de la pollution atmo-sphérique)

7, cité Paradis75010 PARISTél. : 01 44 83 68 83

– Conseil français de l’énergie

3, rue Treilhard75008 PARISTél. : 01 42 89 52 17

– ADEME (Agence de l’environnement etde la maîtrise de l’énergie)2, square La Fayette - B.P. 40649004 ANGERS CedexTél. : 02 41 20 41 20

– CFDE (Centre de formation et de docu-mentation sur l’environnement industriel)

18, rue Jean-Giraudoux75016 PARISTél. : 01 53 57 17 53


Principes généraux de ventilation

GUIDE PRATIQUE DE VENTILATION

COLLECTION DES GUIDES PRATIQUES DE VENTILATION

0. Principes généraux de ventilation ED 695

1. L’assainissement de l’air des locaux de travail ED 657

2. Cuves et bains de traitement de surface ED 6 51

3. Mise en œuvre manuelle des polyesters stratifiés ED 665

4. Postes de décochage en fonderie ED 662

5. Ateliers d’encollage de petits objets ED 672

(chaussures) 6. Captage et traitement des brouillards d’huiles entières ED 972

7. Opérations de soudage à l’arc ED 668

8. Espaces confinés ED 703

9. 1. Cabines d’application par pulvérisation ED 839

de produits liquides9. 2. Cabines d'application par projection ED 928

de peintures en poudre 9. 3. Application par pulvérisation de produits liquides. ED 906

Cas particulier des objets lourds ou encombrants10. Le dossier d’installation de ventilation ED 6008

11. Sérigraphie ED 6001

12. Deuxième transformation du bois ED 750

13. Fabrication des accumulateurs au plomb ED 746

14. Décapage, dessablage, dépolissage au jet libre en cabine ED 768

15. Réparation des radiateurs automobiles ED 752

16. Ateliers de fabrication de prothèses dentaires ED 760

17. Emploi des matériaux pulvérulents ED 767

19. Usines de dépollution des eaux résiduaires ED 820

et ouvrages d’assainissement

0

Institut national de recherche et de sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles30, rue Olivier-Noyer 75680 Paris cedex 14 ● Tél. 01 40 44 30 00Fax 01 40 44 30 99 ● Internet : www.inrs.fr ● e-mail : [email protected]

Édition INRS ED 695

3e édition (1989) ● réimpression juin 2008 ● 5 000 ex. ● ISBN 978-2-7389-1649-5

114358 COUV:88950 CV 24/06/08 5:20 Page 1

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Principes généraux de ventilation - Aérau services