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SYSTÈMES ACTIFS EN ARCHITECTURE: Ventilation

09-04-2019
Les systèmes actifs sont des systèmes qui ont besoin d'énergie pour fonctionner. Un système actif de climatisation consiste en un dispositif ou un ensemble de dispositifs mécaniques qui sont installés dans un bâtiment pour le contrôle climatique des espaces intérieurs. Son objectif est de satisfaire les exigences de confort thermique et de bonne qualité de l'air intérieur. Les solutions basiques de climatisation sont : la ventilation, le chauffage, le refroidissement et l'air conditionné.

Après avoir parlé d'architecture solaire passive (ici) et de conception bioclimatique (partie 1 et partie 2) , nous passons maintenant au thème des systèmes actifs dans la construction.

Le système actif est un système qui a besoin d'énergie pour fonctionner correctement. Dans le domaine de l'architecture nous pouvons dénombrer différents systèmes actifs comme :

  • systèmes de climatisation
  • systèmes de production d'énergie
  • systèmes anti-incendies
  • systèmes domotiques
  • systèmes de sécurité

Dans la prochaine série d'articles, nous nous centrerons principalement sur les deux premiers et nous commencerons par les systèmes de climatisation actifs.

Un système actif de climatisation consiste en un ou plusieurs dispositifs mécaniques selon le type de bâtiment pour obtenir un bon contrôle climatique dans les espaces intérieurs. Son objectif est de fournir du confort thermique et de maintenir une bonne qualité de l'air intérieur pour le bien-être de ses utilisateurs.

Par climatisation nous comprenons la capacité à contrôler les conditions thermiques de l'intérieur du bâtiment, contrôlant ainsi la température, l'humidité et une rénovation de l'air constante, pour une qualité de l'air optimale. L'usage de ces systèmes est très habituel dans les bâtiments avec un flux important et constant de personnes, comme les hôpitaux, les supermarchés, les immeubles de bureaux et les structures souterraines.

Il est important de souligner que les systèmes actifs doivent être complémentaires des systèmes passifs (conception passive et bioclimatique) pour pouvoir réduire leur consommation d'énergie car ces systèmes requièrent une importante consommation d'énergie, ce qui a un impact environnemental négatif.

Les stratégies basiques de climatisation sont :

  • la ventilation
  • le chauffage
  • le refroidissement
  • l'air conditionné

La ventilation est la rénovation constante de l'air intérieur d'un bâtiment par son extraction et son entrée, assurant ainsi sa qualité et sa salubrité. Elle est réalisée grâce à l'étude des caractéristiques architecturales du bâtiment, son usage et les besoins de chaque espace.

Les différents types de ventilation sont :

  • Ventilation forcée
  • Ventilation naturelle
  • Ventilation sélective
  • Infiltration

Il est important de distinguer l'air conditionné de la ventilation. La ventilation apporte de l'air de l'extérieur sans aucun traitement ni contrôle de qualité, alors que l'air conditionné est responsable de contrôler les paramètres de l'air.

Les systèmes d'air conditionné améliorent la qualité de l'air et contrôlent l'humidité. Ce contrôle dépend de la saison de l'année, car ce n'est pas la même chose d'avoir une entrée d'air en été qu'en hiver.L'hiver requiert peu d'entrée d'air frais et, de plus, celui-ci doit être chauffé constamment, ce qui le rend très sec. Dans ces conditions, une augmentation de l'humidité affecte positivement notre sensation de confort.

D'autre part, en été, une augmentation incontrôlée de l'humidité dans des espaces trop fermés peut causer des problèmes de condensation et provoquer ainsi l'apparition de champignons et de moisissures. Sans parler de la sensation de hausse de la température.

Respirer un air de qualité est essentiel pour notre santé, il est donc nécessaire de disposer d'un air de qualité pour notre bien-être.

En général, le refroidissement et le conditionnement de l'air sont réalisés par le même dispositif, communément appelé « air conditionné ».

Le chauffage, d'un point de vue générique, est la méthode ou système par lequel on apporte de la chaleur afin de maintenir ou d'augmenter la température. En construction, c'est un ensemble d'appareils et d'accessoires qui sont installés pour obtenir et maintenir les conditions du bien-être thermique pendant les saisons froides. Le chauffage est lui aussi un élément de climatisation.

Son fonctionnement consiste à distribuer la chaleur depuis une source centrale jusqu'aux dispositifs situés dans les différents espaces. Son installation est basée en trois parties :

  • Un système de production de chaleur (une chaudière à fioul, à gaz, électrique, rayonnante ou une pompe à chaleur)
  • Un système de distribution de l'eau ou de l'air (canalisations et conduits)
  • Un système d'émission à travers des éléments diffuseurs (radiateurs, sols radiants ou grilles de soufflage)

Le refroidissement est défini comme la diminution de la température d'un espace fermé, transférant ainsi la chaleur de cet espace vers un autre. Les exemples de dispositifs qui réalisent cette fonction sont : l'air conditionné, le réfrigérateur, la climatisation géothermique, la pompe à chaleur et le cycle de réfrigération.

Il existe deux processus basiques capables de produire de l'air froid dans les bâtiments ; tout d'abord le cycle de compression et ensuite le cycle d'absorption.

Dans les articles suivants, nous nous centrerons plus en détails sur chacun des systèmes présentés. Rendez-vous au prochain post !



Images :

1 : Systèmes actifs en architecture

2 : systèmes de captation de l'eau de pluie

systèmes de production d'énergie

systèmes de climatisation

systèmes anti-incendies

systèmes domotiques

systèmes de sécurité


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