Post on 02-Dec-2015
description
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Confort lié à la qualité de l'air
Confort et qualité de l'airAération
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Pourquoi aérer?
Pour éliminer les polluants: odeurs, vapeur d'eau, gaz carbonique, gaz, vapeurs et aérosols
toxiques.
Pour évacuer la chaleur.
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Impuretés dans l'air ambiant
Air extérieurChauffages, transports,industrie
SO2, NOx, CO, Hydrocarbures,poussières, plombMicroorganismes
Occupant Odeurs, CO2, Vapeur d'eau,Particules, microorganismes
Tabac, feux ouverts CO, aldéhydes, particules
Combustion de gaz CO, CO2, vapeur d'eau, NOx,particules
Matériaux Aldéhydes, amiante, solvants
Produits diversSprays, nettoyage, papier,encre, etc.
Odeurs, solvants, composésorganiques
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Quelle aération est-elle nécessaire ?
En cas d'aération trop faible dans une chambre occupée, qu'est-ce qui arrive en premier lieu ?
1. La personne manque d'oxygène et s'évanouit.
2. La concentration en gaz carbonique devient dangereuse pour l'occupant, qui s'endort.
3. Les personnes entrant dans la chambre trouvent que ça "sent le renfermé".
4. L'air devient trop humide (plus de 70% d'humidité).
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Quel débit d'air pour une personne?
Débit requis [m³/h]0 5 10 15 20 25
Odeur
CO²
Vapeur d'eau
Chaleur
Air inspiré
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Concentration
Concentration: C =
)( eCCVSdt
dCV
Quantité de polluant [kg]
Quantité d’air [kg]
Equation de conservation de la masse de polluant:
Régime stationnaire:
)( eCC
SV
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Débit d'air =
Régime stationnaire: quel débit d'air ?
Débit de polluant
Concentration tolérée - concentration ext.
Le contaminant le plus exigeant commande
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Comment quantifier les odeurs?
Le nez est l'outil de mesure
Un olf: débit d'odeurs dégagé par une personne "normale".
Un pol (mesure de la concentration de polluant) = un olf dilué par 1 litre/seconde d'air pur.
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Qualité d'air perçue
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0Concentration [pol]
Pour
cent
age
d'in
satis
faits
10
Unités cohérentes
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Débit d’air pour une personne (CO2)
6-10 400) - (1400
l/h 18 nécessaireDébit
Pour évacuer le CO2 produit par une personne de manière à limiter la concentration intérieure à 1400 ppm s’il y a 400 ppm dehors:
/hm 18l/h 18'000 3
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Débit d’air pour une personne (CO2)
6-10 400) - (5000
l/h 18 nécessaireDébit
Pour évacuer le CO2 produit par une personne de manière à limiter la concentration intérieure à 5000 ppm s’il y a 400 ppm dehors:
/hm 4l/h 900'3 3
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Débit d’air pour une personne (odeurs)
sl 5
pol 0,2
olf 1nécessaireDébit
Pour évacuer les odeurs produites par une personne de manière à limiter la concentration intérieure à 0,3 pol s’il y a 0,1 pol dehors:
/hm 18 0,005 3600 h 1/3600
m 0,005sl 5 3
3
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Débit d’air pour une personne (eau)
g/kg )(g/h 72nécessaireDébit
outin-xx
Pour évacuer la vapeur d’eau produite par une personne (typiquement 72 g/h) de manière à limiter l’humidité relative à 40% (température intérieure 22°C) si dehors il fait 0°C avec 100% d’humidité relative:
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Teneur en eau de l’air
0
2
4
6
8
10
12
14
0 5 10 15 20 25Température [°C]
Tene
ur e
n ea
u [g
/kg]
Sat.90%80%70%60%50%40%30%20%10%
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Débit d’air pour une personne (eau)
/hm 20ou hkg 24
g/kg 4)(7-g/h 72
nécessaireDébit 3
Pour évacuer la vapeur d’eau produite par une personne de manière à limiter l’humidité relative à 40% (température intérieure 22°C) si dehors il fait 0°C avec 100% d’humidité relative:
22°C et 40% HR correspond à 7 g/kg d’air
0°C et 100% HR correspond à 4 g/kg d’air
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Quel débit d'air? Récapitulation
Polluant Odeur CO2 Vapeur
"Débit" 1 Olf 18 l/h 72 g/h
"Concentration" 0.3 Pol 1400 ppm 7 g/kg
Conc. ext. 0.1 Pol 400 ppm 4 g/kg
Débit d'air [m³/h] 18 18 20
Que faut-il pour aérer une personne?
Moralité: dans ce cas c’est la vapeur d’eauvapeur d’eau qui détermine le débit
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Débit d’air pour une personne
sl 10
pol 0,1
olf 1nécessaireDébit
Mais si on veut limiter la concentration intérieure à 0,2 pol s’il y a 0,1 pol dehors:
/hm 36 0,01 3600 h 1/3000
m 0,01sl 01 3
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Et ce sont les odeurs qui dominent…
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Ecoulement naturel d’air dans la pièce
Proximité d’une fenêtre ou de bouches de ventilation
Climatisation (forts taux de brassage)
Les inconforts locauxSensation de courant d ’air
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Turbulence
N
vv
N
ii
1
11
2
N
vvN
ii
vTu
0.00.10.2
0.30.40.5
0 5 10 15 20Temps
Vite
sse
d'ai
r
Vitesse moyenne
Ecart standard
22
moyenne Vitesse
standardEcart Turbulence
0.00.10.2
0.30.40.5
0 5 10 15 20Temps
Vite
sse
d'ai
r
Vitesse moyenne Ecart standard
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Risque de courants d'air: vitesse max.
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
15 20 25 30 35Température [°C]
Vite
sse
moy
enne
de
l'air
[m/s
] .
Intensité deturbulence: 0,2 0,5 1
Pour limiter le pourcentage
d’insatisfaits à 10%
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0.10 0.25 0.40 0.55 0.70 0.85 1.000
0.4
0.8
15
20
25
30
35
Vitesse de l'air [m/s]
Turbulence
30 - 35
25 - 30
20 - 25
15 - 20
T
Risque de courants d'air: température min.
Pour limiter le
pourcentage d’insatisfaits
à 10%
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Résumé: le confort c'est ...
La satisfaction des occupants, mais..L'insatisfaction d'une minoritéUne combinaison de plusieurs facteurs
personnels (activité, habillement, nature, santé) thermiques (températures de l'air et des surfaces
voisines) de qualité de l'air ergonomiques (éclairage, acoustique, place de
travail, etc.)
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Confort thermique
Température opérative adaptée à l'habillement et à l'activité.
Limiter les gradients de température et éviter les courants d'air.
Isolation thermique et protections solaires mobiles améliorent nettement le confort thermique et réduisent les besoins en chauffage et refroidissement.
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Qualité de l'air
Eviter les sources de pollution de l'air. Les seules sources de pollution devraient être les occupants.
Evacuer les polluants près des sourcesAérer pour maintenir les concentrations de
polluants en-dessous des limites admissiblesPour les occupants seulement: prévoir 10 à 40
m³/h et par personne (non fumeur)
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Exercice supplémentaire 2.5
Quel débit d'air faut-il pour évacuer les odeurs dégagées par un fumeur de manière que 90 % des personnes entrant dans le local ne s'aperçoivent de rien ?
(Hypothèse: un fumeur dégage 25 olf pendant qu'il fume.)