Introduction à la conception des systèmes de ventilation

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Description

 Il existe de nombreux systèmes de ventilation, ils sont adaptés aux dimensions de bâtiments, aux besoins spécifiques de certains bâtiments et aux demandes de pièces spéciales (résidentiel, institutionnel, commercial, hospitalier, industriel, bureaux, etc.). Le choix des systèmes se fait pour assureur un certain degré de confort, pour satisfaire les besoins et les demandes spécifiques des clients, pour assurer un coût de construction prévu ainsi qu’un respect environnemental et un coût d’énergie raisonnable.

Il y a des systèmes de ventilation localisés ou centralisés :  avec ventilateurs, serpentins de chauffage et de refroidissement, appareils de production de chaleur et de froid, filtres, humidification, récupération de chaleur, énergie électrique gaz et huile, conduits à haute et basse vitesse, appareils terminaux dans les pièces/groupes de pièces, grilles dans les pièces, contrôles centraux et par pièce.

Objectifs

 Résumer le confort par les facteurs qui l’influencent, avec les normes ASHRAE, le règlement sur l’économie de l’énergie du Québec, les calculs de climatisation et chauffage

  • Diffuseurs d’air dans les pièces
  • Élaborer sur les principaux types de systèmes de ventilation – généralités
  • Systèmes de ventilation décentralisés, bi-bloc ‘’mini-split’’, petits split, complet au toit
  • Systèmes de ventilation centralisés, ventilateurs, serpentins chaud et froid, pompes à chaleur, terminaux dans les pièces etc.
  • Équipements connexes, humidificateurs, récupération de chaleur, filtres
  • Conduits d’air : haute et basse vitesse, pertes de pression, méthodes de calculs optimales
  • Analyse des applications aux divers types de bâtiments : services (bureaux, commerces, écoles, hôpitaux etc.), industries (laboratoires, imprimeries, textiles, musées etc.) et installations communes

Clientèle

 Ingénieurs et techniciens en mécanique de bâtiment, chargé de projets de construction, fonctionnaires, gestionnaires de bâtiment, étudiants dans le domaine, etc.

Formateur: Charles Côté, ing., PA LEED BD+C

Table des matières

1 – NORMES ET CONFORT (référ. Normes de l’ASHRAE et codes)

1.1 – Introduction :

– Sommaire du cours de 2 jour

– Code de construction du Québec, CNB-1995 et 2005

– Loi sur l’économie de l’énergie du Québec

– Définition de société ASHRAE et normes

– Évolution : économie d’énergie, LEED et bâtiments verts.

1.2 – Selon ASHRAE 55, 62, 90.1 : Définir les facteurs dans une pièce produisant des conditions acceptables à la majorité des occupants : métabolisme, température de pièce et d’alimentation d’air, humidité, vitesse de l’air, radiation thermique, activités des occupants et habillement; taux de ventilation minimum pour une qualité de l’air; efficacité énergétique; mise en marche des systèmes de ventilation : appelé «commisionning» (voir autre cours donné par la même firme).

1.3 – Selon le «Règlement sur l’économie d’énergie» du Québec de 1992 : Températures extérieures, isolation minimum, genre de systèmes de ventilation conformes

1.4 – Calculs de climatisation : Manuellement avec Excel selon ASHRAE, avec des logiciels tels Élite basés sur ASHRAE, ou E-20ii de Carrier, ou Trace de Trane, ou DOE Department of Energy USA, et selon LEED.

2 – SYSTÈMES DE VENTILATION – GÉNÉRALITÉS

2.1 – ASHRAE – Fundamentals – Psychrométrie

– Charte psychrométrique

– BTUH latent

– Chaleur totale pour choix du climatiseur

2.2 – Analyse pour choix centralisé ou non – Dimension du bâtiment

2.3 – Principe de réfrigération

–  Cycle de refroidissement

3 – SYSTÈMES DE VENTILATION – DÉCENTRALISÉS

3.1 – Petits systèmes décentralisés

– PTAC

– Unités de fenêtres

– Mini-split,

– Petites thermopompes

– ARI

– Unités de toit (Rooftop)

– Séparés plus gros (Split)

3.2 – Systèmes plus grands décentralisés

– Refroidissement

– Thermopompe

– Systèmes décentralisés

– Systèmes multiples refroidis à l’eau

– Séparés (splits)

– Multizones

– Réfrigérant

4 – SYSTÈMES DE VENTILATION – CENTRALISÉS

4.1 – Ventilateurs

– Ventilateurs à hélice

– Ventilateurs axiaux

– Ventilateurs centrifuges

– Usage

– Moteurs standards

– Courbes de ventilateurs et sélections

– Exemple de choix dans plusieurs tables

– Règle du pouce

– Effet de système (system effect)

– Évacuateurs en toiture

– Désenfumage

– Cuisine commerciale

4.2 – Classification des systèmes

– Une zone

– Multizone

– Volume variable

– Boîtes haute pression

– Double conduit

4.3 – Unités terminales

– Ventilo-convecteurs

– À induction

– Deux ou quatre tuyaux

5– ÉQUIPEMENTS CONNEXES

5.1 – Humidificateurs

– Atomiseurs

– À vapeur

– Adiabatiques

5.2 – Serpentins chauds et froids

– De base, eau froide et chaude

– Glycol (antigel)

– Électriques

5.3 – Filtres

– Caractéristiques des particules et qualité de l’air

– Classification en MERV

5.4 – Systèmes de récupération de chaleur

– Pour une habitation

– Roue thermique

– Échangeur à cassettes

– Boucle au glycol

5.5 – Coordination

– Raccordements électriques

– Contrôle

5.6 – Prises d’air

– Coordination et dimensionnement

5.7 – Production de chaleur et refroidissement

– Chaudières à eau chaude

– Chauffage solaire

– Compresseurs de réfrigération

– Condenseurs à eau ou à l’air

– Condenseur évaporatif

– Tour d’eau

– Refroidisseur d’eau

– Pompes

– Tuyauterie, eau refroidie, de tour d’eau et de réfrigération

– Réserve d’énergie

– Chauffage à vapeur et centrale d’énergie

6 – CONDUITS D’AIR

6.1 – Conception des conduits d’air

– Principes de calcul

– Haute et basse vitesses

– Rectangulaires, ovales, ronds

– Coefficients de friction

– Rigides, flexibles

– Fuites d’air

– Méthodes : friction égale, regain statique, pression totale

– Volume constant, variable

– Pertes par friction des raccords : coudes, tés, transformations

6.2 – Isolation

– Épaisseur économique

– Tuyaux

– Conduits d’air

– Acoustique

7 – DIFFUSEURS D’AIR DANS LES PIÈCES

7.1 – 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),

7.2 – 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

7.3 – 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

7.4 – Essais pratiques avec des pièces selon les types.

 

 

8 – APPLICATION DES SYSTÈMES (référ. ASHRAE Handbook 2011 Applications)

8.1 – Divers systèmes

– Types de systèmes résidentiels

– Mini-split

– Split

– Unité de toit

– Épiceries

– Petits bureaux

– Grands bureaux

– Hôtels

– Écoles

– Hôpitaux

– Musées

– Animaux

– Papier

– Mines

– Fabrications

8.2 – Industries

– Laboratoires

– Laboratoires pour animaux

– Chambres blanches

– Imprimeries

– Textile, Bois et papier

– Cuisines commerciales

Sur le formateur:

Charles Côté, ing. PA LEED BD+C, est gradué depuis plus de 10 ans de Polytechnique Montréal et occupe le poste d’ingénieur mécanique, chargé de projets et associé au sein de la plus importante firme d’ingénierie spécialisée en génie mécanique et électrique au Québec.

À travers les années, il a eu la chance d’œuvrer comme concepteur principal en ventilation dans de nombreux projets phares de la province, incluant notamment la construction de nouveaux édifices de grande hauteur, comme les nouveaux sièges sociaux de la Banque Nationale (Montréal) et de la CNESST (Québec), ou des projets de rénovation majeure d’édifices d’envergure, dont la réfection complète du siège social d’Hydro-Québec (Montréal).

À titre de chargé de projets, il a préparé des études, des plans et devis, des avis techniques et effectué la surveillance de chantier sur de nombreux mandats, autant commerciaux, institutionnels, industriels et de laboratoires.

Depuis 7 ans, il est également chargé de cours à Polytechnique Montréal et enseigne au sein de différents cours en mécanique du bâtiment, autant au niveau du baccalauréat que du certificat.

Horaire de la journée:

8h30 Début de la formation
16h30 Fin