Ventilation et confort thermique

admin_imacom

Description

La sensation de confort est une notion difficile à quantifier. Elle dépend d’un grand nombre de critères ayant pour but la réalisation d’un équilibre thermique adéquat entre le corps humain et son environnement. La température, la vitesse de l’air, l’humidité relative et la température radiante moyenne sont les principaux paramètres physiques qui régissent la sensation de confort thermique. Cependant, quelque soit le système de ventilation utilisé, le confort est fortement influencé par les différentes stratégies et techniques de ventilation. Ce cours porte donc sur l’influence et les conséquences de ces stratégies de ventilation sur le confort thermique des occupants au sein des bâtiments.

Objectifs

· Définir le rôle et le but de la ventilation;
· Élaborer les différentes stratégies de ventilation;
· Mettre en perspective les conséquences de la ventilation sur la répartition de l’air dans les locaux des bâtiments;
· Définir le confort thermique et ses composantes;
· Comprendre le fonctionnement de l’être humain avec son environnement intérieur;
· Prendre connaissance de la norme ASHRAE 55 sur le confort thermique;

Clientèle

Ingénieurs, consultants, techniciens, chargés de projet, professeurs, gestionnaire d’immeubles, étudiants, membre d’associations professionnels.

Formateur

Paul Grégoire, ing.

Table des matières

1 – FACTEURS INFLUENÇANT LE CONFORT

1.1 – Préambule :
– Code de construction du Québec, CNB-1995 et 2005, normes ASHRAE
– Définition de société ASHRAE et normes
– Évolution : peu, sauf économie d’énergie, LEED et bâtiments verts.
1.2 – Selon ASHRAE 55 – édition 2010
– But de la norme : Définir les facteurs dans une pièce produisant des conditions acceptables à la majorité des occupants.
– Facteurs analysés : métabolisme, température de pièce, radiation thermique, humidité, vitesse de l’air, activités des occupants et habillement
– Facteurs non thermiques omis : qualité de l’air, acoustiques, éclairage contaminants
– Définitions de certains termes utilisés : température opérative, vote moyen prédictible, pourcentage prédictible d’insatisfaction, température standard effective, limites des vitesses d’air, température radiante, stratification de températures, variations de températures dans le temps, ouverture de fenêtres.
– Facteurs de ventilation influençant le confort : débit d’air, température d’alimentation, humidité, vitesse de l’air et contrôles.
1.3 – Selon ASHRAE 62 – édition 2010
– But de la norme : Définir les taux de ventilation minimums pour fournir une qualité d’air acceptable
– Prises d’air extérieur et sorties d’air : endroits, filtres
– Quatre classes d’air : 1 – recirculé partout, 2 – recirculé dans la même pièce et transféré à d’autres, 3 – recirculé dans la même pièce mais non transférable et 4 – non recirculé

– Entrée d’air extérieur : traitement, zone respiratoire, période d’occupation, basé sur catégorie d’occupation la surface de plancher ou le nombre d’occupants
– Évacuation vers extérieur : selon catégorie d’occupation, basé sur la surface ou le type d’appareil
– Construction et mise en marge des systèmes de ventilation : appelé «commisionning», voir autre cours donné par le même groupe
1.4 – Selon ASHRAE 90.1 – édition 2010
– But de la norme : Définir l’efficacité minimum énergétique des bâtiments, autres que résidentiels à trois étages hors sol et moins (enveloppe murs et toit, ventilation, eau chaude domestique, gaz, électricité, éclairage, etc.).
– Chapitre 6 : Chauffage Ventilation et climatisation :

o Zonage des pièces, volumes variable ou fixe

o Économiseur, récupération de chaleur

o Thermopompes

o Centralisation, eau froide et eau de chauffage

o Contrôles

o Humidification et déshumidification

o Tables d’efficacité des appareils de chauffage et climatisation

1.5 – Bâtiments verts (LEED)
Introduction au programme LEED : Aménagement écologique des sites, Gestion efficace de l’eau, Énergie et atmosphère, Matériaux et ressources, Qualité des environnements intérieurs
1.6 – Test de questions pratiques sur le point # 1

2.0 – PRINCIPAUX TYPES DE SYSTÈMES DE VENTILATION

2.1 – Selon ASHRAE Handbook Fundamentals (2009)
– Principes de base : psychrométrie, thermodynamique
– Confort thermique
– Calculs des besoins de chauffage et climatisation (Trace, Carrier, Doe)
– Conception de distribution d’air dans une pièce (détails au chapitre 3.0)
– Conception de conduits
2.2 – Selon le «Règlement sur l’économie d’énergie dans les nouveaux bâtiments» du Québec de 1992 :
– Chapitre 1 – Température extérieure de calcul minimum
– Chapitre 2 – Isolation minimum, murs, toit, contre condensation
– Chapitre 3 – Résidences
– Chapitre 4 – Faible consommation : Fenêtres et isolation, ventilation mécanique
– Chapitre 5 – Consommation élevée : Fenêtres et isolation pour économiser l’énergie utilisée
– Chapitre 6 – Chauffage refroidissement et ventilation

o Champ d’application

o Calcul

o Contrôle de température

o Refroidissement par l’air extérieur

o Performance des équipements

o Récupération de chaleur

2.3 – Selon ASHRAE Handbook – Applications 2007
– Selon le type de bâtiments : résidences, commerces, bureaux hôtels, écoles, hôpitaux etc.
– Industries : usines, laboratoires, chambres blanches, musées, etc.
– Opération et entretien à prévoir
– Prises et sorties d’air, vents dominants
– Distribution d’air dans les pièces : plafonds, planchers, murs
2.4 – Selon ASHRAE Handbook – HVAC Systems and Equipment

– Unités terminales de pièce avec systèmes centraux : volume variable, boîte de mélange, induction, ventilo-convecteurs, etc.
– Petits systèmes autonomes
– Distribution d’air dans une pièce

o Débits d’alimentation, retour évacuation

o Diffuseurs au plancher ou plafond ou allèges

o Positions dans la pièce des diffuseurs et grilles

o Mouvements d’air dans la pièce

o Bruit

2.5 – Test de questions pratiques sur le point # 2

3.0 – EXEMPLES PRATIQUES DE CHOIX DE GRILLES

3.1 – Critères de diffusion de l’air dans une pièce par refroidissement et chauffage :
– air primaire, convection,
– air total, retour d’air,
– projection (throw)
– descente (drop),
– largeur (spread),
– effet surface,
– zone occupée,
– bruit engendré (NC),
3.2- Selon la pièce, sélection des diffuseurs et grilles selon les critères :
– Divers modèles
– Position au mur, plafond, allège, plancher
– Dimensions appropriées
– Obstructions : éclairage en surface, poutres, plafonds spéciaux
3.3 – Types de diffuseurs et retours d’air :
– au plafond : carrés (1 à 4 voies), rectangulaires, ronds, linéaires à barres, linéaires à vannes, linéaires à fentes (slot), intégrées à l’éclairage
– muraux : double déflection, linéaires, à grand volume, conduits ronds troués, etc.
– allège : double déflection, linéaires
– plancher : linéaires
– architecturaux : spéciaux, intégrés
3.4 – Essais pratiques avec des pièces selon les types :
– Standards : bureaux, logements
– de formes différentes : allongées, plus hautes, commerces, etc.
– pièces plus particulières : chambres blanches, amphithéatres, puits de lumière, mursrideaux, chambres d’opération d’hôpitaux, gymnase, industries
3.5 – Test de questions pratiques sur le point # 3

Horaire de la journée:

8h00 Inscription (au premier jour seulement)
8h30 Début de la formation
16h30 Fin

Paul Grégoire, ing., est gradué depuis plus de quarante de l’École Polytechnique de l’université de Montréal. Après avoir été employé pendant une dizaine d’années dans divers firmes de génie-conseil en mécanique et électricité à Montréal, M. Grégoire fonde sa propre firme avec divers associés comme ingénieur-conseil. Pendant quelques années, il a aussi donné des cours de chauffage et climatisation aux techniciens en bâtiment finissants et aux ingénieurs en mécanique finissants de l’École Polytechnique de Montréal.
À titre de chargé de projets, il a fait des plans et devis et de la surveillance de construction, et il a été impliqué dans tous les types de projets commerciaux, institutionnels et résidentiels. Il a aussi fait des études techniques telles : économies d’énergie, inspections pré-ventes d’édifices commerciaux, programmation de bâtiments majeurs pour Hydro-Québec, Institut National d’Optique à Québec, analyses de valeur.
De 1984 à 2005, M. Grégoire a fait des centaines d’expertises dans divers sinistres après incendies, gel, inconfort, etc. pour les Compagnies d’assurance avec des dizaines de procès. Depuis 2005, M. Grégoire fait surtout des expertises en ventilation et parfois en plomberie pour des réclamations contre des promoteurs de logements en condominiums et/ou en coopératives.
Il écrit aussi des articles spécialisés dans l’association Condo-Légal regroupant gestionnaires de bâtiments, avocats, architectes, promoteurs et syndicats de copropriétaires. Puis il a aussi entrepris de donner les présents cours.