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Centre de connaissances · Bilan de l'air

Apport d'air d'appoint et bilan de l'air dans le hall

Tout volume d’air évacué d’un bâtiment par un système d’extraction doit être remplacé. En l’absence d’un apport d’air contrôlé, il en résulte une dépression, des courants d’air et des mouvements d’air indésirables. Cela peut nuire à la performance d’extraction, au climat intérieur, aux installations techniques du bâtiment et à la sécurité des conditions de travail.

L’air extrait ne disparaît pas sans conséquence

Un système d’extraction prélève en continu de l’air dans la pièce. Cet air s’infiltre par les portes, les portails, les fenêtres, les fuites ou via un système d’alimentation en air prévu à cet effet. En l’absence de concept défini, l’air choisit le chemin présentant la moindre résistance.

Cela peut entraîner des courants d’air indésirables. De l’air extérieur froid peut s’engouffrer par les portes, de la fumée peut être aspirée depuis les zones adjacentes et les portes peuvent être difficiles à ouvrir. Parallèlement, les performances du système d’extraction peuvent diminuer si l’air ne peut pas affluer en quantité suffisante dans la pièce.

Règle fondamentale du bilan d’air

Le volume d’air évacué doit être remplacé par un apport d’air frais ou un recyclage d’air adapté. À cet égard, c’est le bilan global de l’ensemble des installations d’extraction, de ventilation et de traitement du bâtiment qui est pris en compte.

Le bilan de l'air dans les halls en cinq étapes

1

Captage de l'air évacué

Recueillir les débits d’air de toutes les installations d’aspiration et d’évacuation d’air.

2

Vérifier l’air d’alimentation

Prendre en compte les systèmes d’alimentation en air existants, les ouvertures et les courants d’air naturels.

3

Concevoir la circulation d’air dans les pièces

Acheminer l’air de manière ciblée des zones propres vers les zones polluées.

4

Vérifier les conditions de fonctionnement

Tenir compte des différentes combinaisons d’équipements et des saisons.

5

Vérifier le bon fonctionnement

Vérifier la pression ambiante, les courants d’air et la puissance d’aspiration en conditions réelles d’exploitation.

Que se passe-t-il en cas de dépression trop importante ?

Une dépression se produit lorsque la quantité d’air évacuée d’une pièce est supérieure à celle qui peut y être réintroduite de manière contrôlée. Une différence de pression limitée peut être souhaitable, par exemple pour confiner des substances dans une zone contaminée. Une dépression élevée et non contrôlée entraîne toutefois des problèmes opérationnels et de sécurité.

Remarque Cause possible Conséquences possibles
Les portes sont difficiles à ouvrir Différence de pression élevée entre l’intérieur et l’extérieur Accès obstrués et flux d’air incontrôlé
Fortes courants d’air au niveau des portes L'air de remplacement s'écoule de manière concentrée par un petit nombre d'ouvertures vers Problèmes de confort et écoulements défavorables dans les processus
La puissance d'extraction varie La pression ambiante varie lorsque les portes sont ouvertes ou en fonction d’autres installations Détection instable au niveau des machines et des postes de travail
Odeurs ou substances provenant des pièces adjacentes L'air est aspiré depuis les zones adjacentes Transfert des charges vers d’autres zones de travail
Incidence des foyers de chauffage La dépression modifie le circuit des gaz d'échappement ou de l'air de combustion Risque de flux incorrects pouvant compromettre la sécurité
Accorder une attention particulière aux foyers et aux processus de combustion

Les systèmes d’aspiration peuvent influencer les conditions de pression au niveau des poêles, des systèmes de chauffage ou d’autres foyers. De telles interactions doivent être évaluées par des spécialistes qualifiés et évitées sur le plan technique.

Comment l’air de remplacement peut-il être introduit ?

Renouvellement naturel de l’air

L’air s’infiltre par les fenêtres, les portes, les ouvertures de la façade ou les fuites du bâtiment. Cette solution est simple, mais son contrôle est limité.

La température, le vent et les portes ouvertes peuvent fortement modifier la répartition de l'air.

Alimentation en air mécanique

Un système d’alimentation en air introduit un débit d’air défini dans le bâtiment. Le débit d’air, la température, la répartition et le mode de fonctionnement peuvent être régulés de manière plus ciblée .

Déflux provenant des pièces adjacentes

L’air s’écoule depuis les zones adjacentes vers la pièce ventilée. Ce flux peut être planifié délibérément ou survenir de manière involontaire.

La qualité de l’air de la zone d’origine doit être prise en compte.

Recirculation de l'air

Une partie de l’air filtré est recyclée. Cela peut réduire le volume d’air extérieur nécessaire, mais n’est autorisé qu’avec des matériaux adaptés et une technologie de filtration sûre.

Introduire correctement l'air d'appoint dans la pièce

Il ne suffit pas de fournir un débit d’air suffisant. L’air d’appoint doit être réparti de manière à soutenir l’aspiration à la source et à ne pas propager de substances polluantes vers les zones de séjour.

  • Ne pas diriger l’air d’alimentation directement vers les éléments de détection
  • Éviter les vitesses d’air locales élevées
  • Protéger les postes de travail des courants d’air
  • Acheminer l’air des zones propres vers les zones polluées
  • Prendre en compte la poussée thermique
  • Prendre en compte la chaleur des machines et des procédés
  • Prendre en compte les portails et les portes fréquemment ouvertes
  • Répartir uniformément l'air d'alimentation dans la pièce
  • Éviter les zones mortes et les courants de court-circuit
  • Réguler conjointement l’air soufflé et l’air extrait
Ne pas créer de courts-circuits d’air

Si l’air d’alimentation s’écoule directement vers l’orifice d’évacuation d’air sans traverser correctement la zone de travail, il se produit un « court-circuit d’air ». L’air introduit n’améliore alors ni le climat ambiant ni le flux d’air de manière suffisante.

Courants transversaux et aspiration à la source

Les hottes d’aspiration libres et les bras d’aspiration sont sensibles aux courants transversaux. Les jets d’air d’alimentation, les portes ouvertes, les ventilateurs mobiles ou les mouvements rapides de véhicules peuvent entraîner la fumée et la poussière hors de la zone de captage.

Source de perturbation Conséquence possible Mesure possible
Sortie d’air d’alimentation à proximité du poste de travail La traînée de fumée ou la poussière est déviée latéralement Régler la position, la direction ou la vitesse de l'air de sortie
Porte de hangar ouverte Les mouvements d’air dus au vent viennent perturber la détection Isoler le poste de travail ou tenir compte du mode de fonctionnement
Ventilateur mobile Les substances sont réparties sur une grande surface Réduire les mouvements d’air ou les orienter de manière plus ciblée
Véhicules et chariots élévateurs Fortes turbulences de courte durée Coordonner les voies de circulation et les points de détection
Air chaud de process La poussée thermique modifie le mouvement des fluides Adapter la prise d’air et l’alimentation en air aux conditions thermiques

Recenser le bilan global de l’air

Pour établir le bilan aéraulique d’un hall, il faut prendre en compte toutes les installations qui évacuent ou acheminent de l’air hors du bâtiment. Cela comprend non seulement les systèmes d’aspiration, mais aussi la ventilation des locaux, les zones de peinture, les effluents de processus, les effluents de cuisine, le séchage et d’autres systèmes techniques.

Systèmes d'aspiration

Les systèmes d’aspiration des machines, des postes de travail et de nettoyage peuvent, selon leur simultanéité, évacuer d’importants volumes d’air hors du bâtiment.

Ventilation générale

Les systèmes d'alimentation et d'évacuation d'air influencent la pression ambiante, la répartition de l'air et la température.

Installations de traitement

Les séchoirs, les fours, les opérations de peinture ou les procédés thermiques peuvent nécessiter des volumes supplémentaires d’air évacué et d’air de combustion.

Ouvertures du bâtiment

Les portails, les portes, les fenêtres et les fuites modifient le bilan d’air en fonction des conditions météorologiques et de l’utilisation.

Vérifier la synchronisation de toutes les installations

Ce n’est pas seulement la puissance nominale des différents systèmes, mais les installations qui fonctionnent simultanément. Des conditions de fonctionnement critiques peuvent résulter de la combinaison de plusieurs installations .

Zones de pression dans le bâtiment

Les différences de pression peuvent être utilisées pour limiter la propagation des substances. Les zones contaminées sont alors souvent maintenues en légère dépression par rapport aux zones plus propres.

Pour qu’une telle gradation de pression fonctionne, les débits d’air, les voies de débordement, les portes et les systèmes de ventilation adjacents doivent être coordonnés entre eux.

Zone Circulation d’air souhaitée Objectif
Espace de travail propre L'air circule d'ici vers les zones les plus sollicitées Limiter le reflux d’air vicié
Zone de processus soumise à des contraintes Légère dépression par rapport aux zones adjacentes Maintenir les substances dans la plage définie
Sas ou zone de transition Débit d'air contrôlé Réduire les différences de pression et l'entraînement de particules
Extérieur Conduits d’arrivée ou d’évacuation d’air définis Contrôler autant que possible les influences météorologiques

La recirculation d’air dans le bilan d’air

Lors d’un recyclage d’air, l’air filtré est réintroduit dans le bâtiment . Cela réduit le volume d’air de remplacement nécessaire et peut permettre d’économiser de l’énergie de chauffage. Cela suppose toutefois que le fluide, la technologie de filtration, la surveillance et les conditions de fonctionnement permettent un recyclage en toute sécurité.

Avantage potentiel

  • Besoin réduit en air extérieur
  • Réduction des pertes thermiques
  • Température ambiante plus stable
  • Moins d'entrées d'air non contrôlées

Condition préalable importante

  • Propriétés appropriées des matériaux
  • Une efficacité de filtration fiable
  • Surveillance de l’état des filtres
  • Cas de défaillance défini
  • Aucun gaz ni vapeur non pris en compte
Ne pas évaluer le recyclage de l’air uniquement sous l’angle énergétique

Une solution intéressante sur le plan énergétique peut s’avérer inadaptée du point de vue de la santé ou de la sécurité. Le taux de recyclage d’air admissible doit toujours être évalué au cas par cas.

Température et besoins énergétiques

Si l’air chauffé du hall est évacué vers l’extérieur, de l’air extérieur froid doit entrer en remplacement et, le cas échéant, être réchauffé. Lorsque les débits d’air sont importants, ces besoins en chaleur peuvent représenter une part significative des coûts d’exploitation.

Mesure Impact potentiel À noter
Fonctionnement de l’installation adapté aux besoins Réduit les volumes d'air évacué inutiles La collecte et le transport des matériaux doivent être maintenus
Vannes automatiques L'air est concentré vers les machines en fonctionnement La régulation des ventilateurs doit être adaptée
Recyclage de l’air Réduit les pertes de chaleur par l'air évacué Uniquement en cas d’utilisation techniquement admissible
Préchauffage de l’air d’alimentation Améliore le confort intérieur en hiver Puissance de chauffage et régulation requises
Récupération de chaleur Transfère l’énergie de l’air évacué vers l’air entrant Vérifier l'encrassement, la séparation des flux d'air et l'entretien
Commencer par éviter les débits d’air inutiles

D’un point de vue énergétique, il n’est pas seulement judicieux de chauffer plus efficacement l’ air de remplacement. Une meilleure détection et un fonctionnement adapté aux besoins peuvent déjà réduire considérablement le débit d’air total nécessaire.

Fonctionnement en été et en hiver

Le bilan aéraulique d’un hall peut varier considérablement selon la saison. En été, les portes et les fenêtres sont plus souvent ouvertes, tandis qu’en hiver, les ouvertures du bâtiment restent fermées et les courants d’air froid sont plus sensibles.

Fonctionnement en été

  • Les portes ouvertes modifient les directions des flux d’air
  • Le vent influence le renouvellement naturel de l’air
  • L'air chaud issu des processus génère une poussée thermique
  • Des ventilateurs supplémentaires peuvent perturber la détection

Fonctionnement hivernal

  • Courants d’air froid au niveau des ouvertures
  • Besoins énergétiques de chauffage plus élevés
  • Dépression plus importante dans les bâtiments fermés
  • Risque de condensation sur les parties froides des conduites

Réguler conjointement l’air soufflé et l’air extrait

En cas de variation du débit d'extraction, le débit d'air soufflé doit également être adapté aux besoins réels. Si le débit d'air soufflé reste constant alors que le débit d'extraction varie fortement, des situations de surpression ou de dépression peuvent se produire.

  • Mesurer le débit volumique total de l'aspiration
  • Adapter l’apport d’air aux états de fonctionnement des machines
  • Vérifier la pression ambiante en tant que grandeur de régulation
  • Définir les valeurs minimales et maximales
  • Prise en compte des portes et portails dans la logique de fonctionnement
  • Prendre en compte la recirculation d’air
  • Définir clairement les cas de dysfonctionnement
  • Distinguer le fonctionnement en été et en hiver
  • Contrôler régulièrement les capteurs
  • Documenter les valeurs de consigne
La régulation ne doit pas affaiblir la détection

Un système de régulation de la pression dans le bâtiment doit être conçu de manière à ce que les points de prélèvement continuent de disposer des débits d’air nécessaires . La pression ambiante et l’aspiration de process doivent être considérées conjointement.

Contrôle lors de la mise en service

Le bilan d’air doit être contrôlé dans des conditions de fonctionnement typiques et défavorables. Cela inclut différentes combinaisons de machines, des portes ouvertes ou fermées, ainsi que d’autres systèmes d’évacuation d’air fonctionnant simultanément.

  • Mesurer les débits d’air extrait et d’air soufflé
  • Vérifier la pression ambiante dans les zones concernées
  • Vérifier que les portes et portails ne subissent pas de forces inhabituelles
  • Observer les courants d’air transversaux sur les postes de travail
  • Vérifier l’efficacité de la détection lorsque l’alimentation en air est en marche
  • Prendre en compte les conditions estivales et hivernales
  • Faire fonctionner simultanément d’autres systèmes d’évacuation d’air
  • Contrôler les foyers et les processus de combustion
  • Tester le comportement en cas de dysfonctionnement et d’arrêt
  • Documenter les paramètres de régulation
  • Former le personnel d'exploitation
  • Consigner les modifications apportées au bâtiment
Une entrée de hall ouverte ne constitue pas un concept d’alimentation en air fiable

Les portes ouvertes peuvent fournir suffisamment d’air à court terme, mais modifient le flux d’air en fonction du vent, de la température et de l’utilisation. Un concept d’installation fonctionnant de manière durable ne doit pas dépendre uniquement de cela.

Dysfonctionnements typiques et causes possibles

Dysfonctionnement Cause possible
Les portes claquent ou s’ouvrent difficilement Différence de pression trop importante entre les différentes zones du bâtiment
Fort courant d’air froid L'air de remplacement s'engouffre de manière incontrôlée par quelques ouvertures
L'aspiration fonctionne mieux lorsque la porte est ouverte Un apport d’air extérieur contrôlé est insuffisant
La fumée est évacuée par le bras d’aspiration Sortie d’air d’alimentation ou flux transversal mal positionné
Odeurs provenant des pièces voisines L'air s'écoule des zones polluées vers le hall
La température ambiante baisse fortement Un important volume d’air extérieur non tempéré s’engouffre
Le système d’alimentation en air fonctionne de manière irrégulière La régulation, les capteurs ou les ouvertures variables influencent le fonctionnement
Surpression dans la salle de travail Le débit d’air entrant est supérieur au débit d’air sortant effectif

Erreurs courantes dans la conception de la ventilation des halls

Erreur Conséquences possibles
Considérer uniquement le système d’extraction Les interactions avec la ventilation et d’autres systèmes d’évacuation d’air ne sont pas prises en compte.
Prévoir un apport d’air par les joints du bâtiment Dépression incontrôlée et circuits d’air variables.
Orienter l’air d’alimentation directement vers le poste de travail Courants d’air et efficacité de détection réduite.
Vérifier uniquement le fonctionnement en été Des problèmes de dépression et d’apport d’air froid surviennent en hiver .
Prévoir un taux forfaitaire de recyclage de l’air Les exigences en matière de santé ou de sécurité risquent de ne pas être respectées.
Régler séparément l’extraction et l’alimentation en air Pression ambiante fluctuante en fonction des différents états de fonctionnement des machines.
Oubli d’autres systèmes d’évacuation d’air Les combinaisons critiques ne sont pas détectées lors de la conception.
Utiliser les portes comme solution permanente d’alimentation en air Répartition de l'air en fonction du vent et de la température.

Données requises pour le bilan d’air

Pour une évaluation fiable, les débits d’air, les zones du bâtiment et les conditions de fonctionnement doivent être enregistrés de manière aussi exhaustive que possible.

  • Débit volumique de tous les systèmes d'extraction
  • Machines fonctionnant simultanément
  • Autres systèmes d'évacuation d'air et de ventilation
  • Alimentation en air mécanique existante
  • Dimensions et utilisation du hall
  • Hauteur sous plafond et division du bâtiment
  • Portes, portails, fenêtres et ouvertures de débordement
  • Emplacement des zones contaminées et des zones propres
  • Postes de travail et zones de séjour
  • Chaleur industrielle et poussée thermique
  • Fonctionnement en été et en hiver
  • Foyers ou processus de combustion
  • Recirculation d'air prévue
  • Zones de pression souhaitées
  • Concept de chauffage et de refroidissement
  • Extensions prévues ultérieurement
Les informations générales ne remplacent pas une évaluation du bâtiment

Le bilan d’air réel dépend du bâtiment, de son utilisation, des installations, des conditions météorologiques et des conditions de fonctionnement. Pour les applications complexes ou liées à la sécurité, une conception spécifique à l’application par des spécialistes qualifiés est nécessaire.

Vous souhaitez évaluer le bilan thermique de vos halls d’un point de vue technique ?

Envoyez-nous des informations sur les débits d’air extrait, la taille du hall, les systèmes d’alimentation et d’évacuation d’air existants ainsi que sur les machines fonctionnant simultanément. Nous vous aidons à définir les caractéristiques techniques du système d’aspiration et vous indiquons quelles données du bâtiment doivent en outre être vérifiées.

Questions fréquentes sur le renouvellement d’air et le bilan aéraulique des halls

Pourquoi un système d'extraction a-t-il besoin d'air d'appoint ?

Tout volume d’air extrait doit être réintroduit dans le bâtiment. En l’absence d’un apport d’air suffisant, une dépression se crée. Cela peut avoir une incidence sur la puissance d’extraction, les portes, la circulation d’air dans les pièces et d’autres installations techniques.

L’air de remplacement peut-il simplement entrer par des fenêtres ou des portes ouvertes ?

Les fenêtres et portes ouvertes peuvent fournir de l’air, mais cela dépend du vent, de la température et de l’utilisation. Pour un fonctionnement stable, un apport d’air contrôlé et adapté est souvent nécessaire.

À quoi reconnaît-on une dépression trop importante dans un hall ?

Les signes caractéristiques sont des portes difficiles à ouvrir, de forts courants d’air au niveau des ouvertures, une puissance d’aspiration fluctuante ou des courants d’air provenant des zones adjacentes.

L'air d'alimentation peut-il nuire à l'efficacité d'un bras d'aspiration ?

Oui. Un jet d’air d’alimentation ou tout autre flux transversal peut entraîner la fumée ou la poussière hors de la zone de captage effective. Les diffuseurs d’air d’alimentation et les éléments de captage doivent donc être conçus conjointement.

Que signifie « bilan de l'air dans un hall » ?

Le bilan aéraulique d’un hall décrit le rapport entre tous les volumes d’air introduits et évacués dans un bâtiment ou une partie de bâtiment. Cela comprend l’aspiration, la ventilation générale, l’air vicié issu des processus, la recirculation d’air et l’apport naturel d’air frais.

L'air filtré peut-il être réintroduit comme air de remplacement ?

Cela dépend du fluide, de l’efficacité du filtre, de la présence d’autres substances gazeuses ou sous forme de vapeur, ainsi que des exigences en vigueur. Le recyclage de l’air doit être évalué en fonction de l’application spécifique et surveillé si nécessaire.

Le débit d’air entrant doit-il toujours être exactement égal au débit d’air sortant ?

Ce n’est pas obligatoire. En fonction de la zone de pression souhaitée, une différence de pression définie peut être prévue. Cet écart doit toutefois être pris en compte lors de la conception technique et ne doit pas provoquer de conditions d’écoulement indésirables.

Comment l'extraction d'air influence-t-elle les besoins en énergie de chauffage ?

Si l'air ambiant réchauffé est évacué vers l'extérieur, l'air extérieur qui entre doit, le cas échéant, être réchauffé à nouveau. Un fonctionnement adapté aux besoins, une détection appropriée et un recyclage d'air autorisé peuvent réduire ces besoins énergétiques.

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