Éviter les problèmes de vitesse de l'air
Les courants d'air froid
La vitesse élevée de l'air et les courants d'air peuvent, par exemple, résulter de l'écoulement d'air froid le long des fenêtres. Pour contrer ce phénomène, des radiateurs sont généralement placés sous les fenêtres. Cependant, les fenêtres les plus récentes et les plus modernes ont d'excellentes valeurs U, ce qui signifie que la température de la surface intérieure de la vitre n'entraîne pas de rayonnement froid important. Cela signifie également que le positionnement des radiateurs sous les fenêtres est une pratique obsolète, et que l'on peut envisager de placer les radiateurs électriques à un autre endroit.
Les défis augmentent en fonction de la demande de refroidissement
Les défis à relever pour obtenir un climat sans courants d'air augmentent en fonction de la demande croissante de refroidissement. Le refroidissement est assuré par l'air soufflé, l'air ambiant refroidi dans une poutre froide ou un ventilo-convecteur, ou par des plans de refroidissement tels que des fenêtres froides ou des panneaux rayonnants. Dans tous ces cas, l'air refroidi sera mis en mouvement, ce qui augmente le risque de provoquer des courants d'air. En tirant le meilleur parti de l'inertie thermique du bâtiment et en maintenant le niveau de refroidissement nécessaire aussi bas que possible, on obtient les meilleures conditions pour un climat intérieur sans courants d'air.
Il existe plusieurs stratégies pour alimenter une pièce en air frais. Le défi consiste à obtenir un échange d'air optimal tout en maximisant l'effet de refroidissement sans produire une vitesse d'air élevée dans la zone occupée, c'est-à-dire là où se trouvent les occupants.
Avec la ventilation par déplacement, l'air à faible vitesse est introduit dans la pièce au niveau du sol. L'air d'alimentation légèrement plus froid se répand sur le sol et monte là où il y a des charges thermiques. L'idée est que l'air frais soufflé se retrouve automatiquement là où il est le plus utile. L'un des défis de la ventilation par déplacement est que la stratification dans la pièce sera assez importante et qu'il peut être difficile d'introduire de l'air d'alimentation avec une température inférieure de plus de quelques degrés sans créer des courants d'air le long du plancher.
Effet Coandă
La ventilation mixte est largement utilisée dans les pays nordiques. Avec cette méthode, l'air de ventilation est fourni à une vitesse relativement élevée parallèlement au plafond au moyen de diffuseurs d'air ou de poutres de plafond à induction. L'effet Coandă fait que le jet d'air s'accroche au plafond sans descendre dans l'espace, bien que l'air fourni soit plus froid et donc plus lourd que l'air ambiant. Cela entraîne à son tour un mélange de l'air fourni avec l'air ambiant et une perte de vitesse avant d'atteindre la zone occupée. Si la vitesse et la température de l'air sont faibles, le risque est que l'effet Coandă ne puisse être maintenu, et donc que le risque de courants d'air augmente. C'est un facteur important lorsqu'on envisage des débits d'air variables et contrôlés par la demande. Le défi consiste à choisir des solutions de diffusion capables de créer un climat sans courants d'air sur une large gamme de débits.
L'emplacement est important
Lorsque nous plaçons les diffuseurs d'air, nous devons garder à l'esprit que l'air fourni à l'environnement intérieur ne doit pas entrer en collision avec des appareils d'éclairage, des piliers, des jets d'air d'autres diffuseurs ou autres qui pourraient forcer l'air à descendre dans la zone occupée. Les diffuseurs et faisceaux multiples permettent d'ajuster le schéma de distribution afin d'éviter le risque de collisions provoquant des courants d'air. Il peut être difficile d'obtenir un climat sans courant d'air dans toute la zone occupée en ajustant simplement le schéma de distribution si de grandes capacités de chauffage ou de refroidissement sont nécessaires. La solution consiste alors à décider où, dans la pièce, une vitesse d'air plus élevée est autorisée. En évitant les vitesses élevées dans les zones où les gens travaillent et en concentrant les vitesses élevées dans les couloirs et les allées, il est souvent possible d'obtenir un climat intérieur perçu comme sans courant d'air. Le problème des courants d'air survient principalement lorsque les personnes sont assises dans un courant d'air pendant un certain temps, ce qui entraîne un refroidissement de certaines parties du corps. Avec les ventilo-convecteurs, des solutions de déflecteurs d'air motorisés peuvent être utilisées, ce qui permet d'obtenir un schéma de distribution qui se déplace continuellement dans l'espace.
Mouvement de l'air
Il est assez difficile de prévoir le mouvement de l'air dans une pièce. Les charges de chauffage et les flux de ventilation peuvent interagir et intensifier le mouvement de l'air, ou s'opposer et réduire le mouvement de l'air de manière imprévisible. Dans de nombreux cas, le mouvement de l'air dans un espace peut être modifié par le repositionnement des meubles et des charges thermiques.
Dans les espaces qui nécessitent une capacité de refroidissement extrêmement élevée, le premier facteur à prendre en compte est de savoir si le besoin de refroidissement peut être réduit, et si oui, comment. S'il est impossible de le réduire, des analyses CFD ou des essais en grandeur réelle peuvent être effectués. L'étape suivante consiste à envisager d'autres emplacements pour les produits de ventilation et les charges thermiques. L'objectif est de concevoir une solution qui offre le meilleur confort thermique possible.