Quel système de ventilation choisir pour les bâtiments de grand volume ? Guide à l’attention des investisseurs et des bureaux d’études.

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Le choix d'un système de CVC pour un bâtiment de grand volume est en enjeu technique important. Du hall logistique au centre commercial, quels challenges sont à relever et quelles solutions sont proposées ?

Il y a essentiellement deux types de défis auxquels le système de ventilation d’un bâtiment de grand volume doit répondre. Les systèmes de ventilation conventionnels sont généralement conçus pour des espaces plus petits. De plus, un hypermarché a des besoins différents de ceux d’un entrepôt pharmaceutique, et un hall d’exposition sollicitera le système d’aération différemment qu’un hall de production de papier. Aussi, l’affectation des bâtiments change de plus en plus au cours de leur durée de vie. À l'endroit où l'on produit aujourd'hui des vis se tiendront demain des événements culturels. Les fabricants de systèmes de conditionnement d’air intérieur s’efforcent de proposer des solutions flexibles.

système ventilation décentralisé Hoval

Fig. 1: Les bâtiments de grande hauteur, tels que les halls de production, présentent des exigences élevées en matière de gestion technique du bâtiment.

Qu’est-ce qu’un système de ventilation centralisé ou décentralisé?

Lors de la conception, il est important de prêter attention aux principaux types de systèmes, centralisés et décentralisés. Avec une station centralisée, l’air sera traité de manière centrale au sein d’une unité principale, puis diffusé via des gaines. Avec un système décentralisé, plusieurs unités autonomes sont installées dans un local, ce qui se révèle particulièrement adapté pour les halls et les grands espaces. Les systèmes décentralisés sont plus flexibles que les installations centralisées et, comme les études de cas et les calculs comparatifs le montrent, ils sont généralement plus rentables aussi. Par le passé, les systèmes de ventilation décentralisés étaient principalement utilisés dans l’industrie. Aujourd'hui, leur conception est tellement perfectionnée et flexible qu'on peut les implanter dans les halls d’exposition, les supermarchés et les centres commerciaux.

Cette popularité s’explique par le fait que les systèmes de conditionnement d’air ambiant décentralisés conviennent parfaitement aux halls, c'est-à-dire aux bâtiments d'un étage avec au moins 4 m de hauteur sous plafond et une surface au sol de 100 m² minimum. Selon la taille du hall et les besoins spécifiques de ventilation, plusieurs unités décentralisées seront utilisées pour fournir des solutions spécifiques.

Exemple: air vicié pollué par des huiles

L’excellente adaptabilité des unités est l'une des raisons de l’utilisation privilégiée des systèmes décentralisés. Par exemple, la présence élevée de résidus d'huile dans l’air vicié pose souvent problème dans l’industrie. La performance de séparation d’un filtre d’air vicié normal est insuffisante et la durée de vie du filtre est beaucoup trop courte. Si l'on utilise des appareils inadaptés, des gouttes d’huile peuvent s’échapper de l’unité et se retrouver dans la zone de travail ou alors l’huile est extraite avec l’air vicié. Dans ce cas, l’unité s’encrasse très vite. Avec une nouvelle approche conceptuelle, le fabricant est en mesure de fournir une solution. Les unités d'aération peuvent intégrer 2 niveaux de filtres spécifiques, les parties exposées des unités peuvent être protégées par des revêtements et l'on peut remplacer les matériaux fragiles, comme les joints, par des matériaux résistants à l'huile. Que se passe-t-il avec l’huile? Le condensat chargé d’huile sera filtré séparément à l’intérieur de l’unité puis extrait via une gaine d’évacuation d’huile et de condensat.

Faire son shopping dans un environnement confortable contribue à augmenter les ventes

Chaque zone doit être traitée en fonction de ses exigences spécifiques. Il est peu probable que le client de la jardinerie ou de l’hypermarché soit ravi d'être exposé à des courants d’air ou du bruit provenant des unités d’aération lorsqu'il fait ses achats. Dans les unités de ventilation Hoval, une isolation acoustique spéciale permet de garantir les faibles niveaux sonores requis dans un centre commercial. Et comme les courants d’air ne sont pas non plus une fatalité, des diffuseurs motorisés introduisent de l’air neuf à différentes températures (chauffage ou refroidissement), sans créer de courants d’air. Avec des unités de haute qualité, comme celles proposées par Hoval, le mode de diffusion d’air est modifiable automatiquement, pouvant passer indéfiniment d'une diffusion verticale à une diffusion horizontale. Au final, le client reste plus longtemps dans un magasin agréable...et achète davantage.

conditionnement d'air Hoval

Fig. 2: Les unités de conditionnement d’air Hoval équipées de diffuseurs réglables garantissent une diffusion d’air sans courants d’air. 

Dès l’étape de la conception, pensez à l’installation et à la maintenance

Le type d’installation et sa durée de vie, tout comme la maintenance, sont des facteurs à prendre en compte dès l’étape de la conception. Il est impensable de devoir interrompre une production ou perturber les activités d'un grand magasin ou d’un hall de production! Aussi, installer des unités décentralisées sur le toit est un choix intelligent. Elles offrent plusieurs avantages. Leur installation en hauteur ou sur le toit permet de ne pas gaspiller de la surface précieuse au sol. L’installation est rapide et simple en passant par le toit. En général, on installe plusieurs unités dans un hall. La conception décentralisée permet de changer les filtres de chaque unité en l’espace de quelques minutes pendant les horaires habituels de travail. Il n'est pas nécessaire de procéder à l’arrêt complet de l'installation.

La flexibilité est garantie pour toute la durée de vie du bâtiment: chaque unité dessert une zone particulière du hall. Il est donc possible de satisfaire, au sein d'un même et seul grand espace, plusieurs exigences différentes, comme le mode de fonctionnement (air frais/recirculation), la température ambiante et les horaires de travail (en une seule équipe, en 2x8 et en 3x8). Le principe de solutions en ilots permet d’éviter la contamination d’une zone d'un hall par une autre, alors que cela peut être le cas avec une installation centralisée. Quant aux installations de grande envergure, l’investissement peut être réalisé par étapes successives. 

Durée d’amortissement courte grâce à de faibles coûts d’exploitation

Contrairement aux unités de traitement d’air centralisées, les systèmes décentralisés fonctionnent sans gaines d’alimentation ou d’évacuation. La conception est plus simple, et les coûts d'installation sont d’autant plus faibles. Actuellement, l’installation se fait en toute simplicité avec des unités précâblées pouvant être modifiées ultérieurement. Les diffuseurs d’air motorisés rendent la diffusion très efficace, et utilisent un volume d’air plus faible. Ce qui signifie des coûts d’investissement moins élevés.

Mais la plupart des économies se réalisent grâce aux coûts d’exploitation réduits. Comme les données de gestion du bâtiment le montrent, le ratio coût de construction d'un bâtiment/durée de vie totale est de 30% seulement. Les 70 pourcents restant concernent l’utilisateur. Des calculs similaires de coûts d’exploitation existent également pour les systèmes de conditionnement d’air ambiant. Le responsable d'un hypermarché a constaté qu’un investissement légèrement plus élevé a été amorti après deux ans à peine. Depuis, les coûts d’exploitation plus faibles augmentent ses gains. Ceci s’explique par une raison très simple: la récupération de chaleur. L’air vicié chaud transmet la plus grande partie de son énergie thermique à l’air neuf encore froid, via un échangeur de chaleur à plaques.

Le système doit fonctionner automatiquement pour garantir une utilisation minimale d’énergie, tout en étant convivial pour l'utilisateur.

unité de ventilation RoofVent Hoval

Fig. 3: Des unités de ventilation avec récupération de chaleur intégrée réduisent les coûts d’exploitation

Une situation « gagnant-gagnant »

Halls d’exposition, centres sportifs ou commerciaux, bâtiments industriels ou entrepôts : un système décentralisé répond à toutes les utilisations et à toutes les exigences. L’adaptabilité des unités ainsi que leur qualité offrent au propriétaire et au gestionnaire du bâtiment la garantie d’une solution rentable sur le long terme. L’expertise technique et l’innovation dont font preuve les fabricants tels que Hoval, permettent de faire émerger sur le marché des produits hautement adaptables, ce qui profite à tous les acteurs de la filière.


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Auteur
Dipl.-Ing. (FH) Stephan Eder
 
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