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1. L’humidité de l’air à l’intérieur : un élément important pour un bon climat intérieur
2. EN 16798 & Co. L'humidité dans les règlements européens
3. L’humidité de l’air à l’intérieur : la nouvelle grandeur de référence ?
4. L’humidité de l’air à l’intérieur : thermodynamique et enthalpie
(Lecture d'un exemple d'article 1 de la série en 4 parties)
Le climat intérieur est considéré comme confortable lorsque l’humidité de l’air et la température sont ressenties comme agréables par l’homme. A cette fin, les maisons modernes sont équipées d’une ventilation mécanique contrôlée et les grands bâtiments de centrales de traitement d’air. Malheureusement, l’humidité de l’air et son influence sur le climat intérieur et le confort thermique sont trop négligées lors de la climatisation de confort, et ce souvent avec des conséquences graves.
La situation est un peu différente dans le milieu professionnel et dans l’industrie. Lorsque la qualité des produits ou les processus de fabrication dépendent de manière déterminante de l’humidité de l’air ambiant, l’air neuf est surveillé avec précision par des capteurs ou des hygromètres. Il en est de même pour le stockage de produits sensibles à l’humidité ou pour les objets de valeur et les trésors d’art.
Mais le sujet de l’humidité de l’air ambiant joue aussi un grand rôle pour la santé de l’homme. Car les enveloppes des bâtiments de plus en plus étanches et performants du point de vue énergétique provoquent un air intérieur sec si l’humidité de l’air neuf et vicié n’est pas réglée. Ceci a un effet négatif sur les muqueuses et augmente le risque d’infection. Une humidité trop élevée en revanche peut provoquer de la condensation et le développement de spores et de moisissures qui ont un effet négatif sur la santé, le bâtiment ou le mobilier. C’est pourquoi un climat intérieur optimal dépend toujours aussi de la bonne humidité de l’air intérieur. Cependant, cette dernière est encore trop souvent négligée dans le domaine du bâtiment. L’article démontre que l’humidité de l’air intérieur joue un grand rôle pour la conception correcte d’installations de ventilation et de climatisation ce qui est enfin reconnu par les experts.
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(Lecture d'un exemple d'article 2 de la série en 4 parties)
Il existe une série de règlements internationaux relatifs aux systèmes de ventilation et de climatisation dans les bâtiments résidentiels et non résidentiels. En premier lieu, il s’agit de la série de normes EN 16798 pour le secteur du bâtiment. Elle met la qualité de l’air intérieur et l’hygiène de l’air au centre de l’intérêt. Entre-temps, le fonctionnement à haute efficacité énergétique a aussi pris plus d’importance.
Mais quelle importance l’humidité de l’air intérieur a-t-elle réellement dans la normalisation et la législation internationales et quelle est l’évolution actuelle ? Un exemple : depuis le 1er janvier 2018, de nouvelles valeurs d’efficacité thermique minimale s’appliquent aux unités de ventilation non résidentielles (UVNR) en Europe. Celle-ci s’élève à 68 pour cent pour les systèmes à fluide caloporteur et à 73 pour cent pour les échangeurs de chaleur rotatifs et à plaques. C’est ce que prescrit la directive sur l’écoconception ou plus précisément sa mise en œuvre par le règlement (UE) 1253/2014 concernant les exigences d’écoconception pour les unités de ventilation.
Les associations industrielles européennes Eurovent et EVIA travaillent actuellement sur l’intégration de la récupération d’humidité en plus de la récupération de chaleur dans les mesures destinées à l’augmentation du rendement des unités de ventilation non résidentielles du règlement UE. Cela concerne l’énergie y associée pour la déshumidification (refroidissement), toute humidification nécessaire et la protection contre le gel. Le sujet semble donc avoir de l’importance. Mais hormis cet exemple, que se passe-t-il actuellement et que disent les normes et règlements européens actuels en ce qui concernent l’humidité de l’air à l’intérieur ?
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(Lecture d'un exemple d'article 3 de la série en 4 parties)
Si l’on veut empêcher la condensation lors du refroidissement avec un appareil de climatisation ou une centrale de traitement d’air, la température de l’air intérieur ne devra pas tomber en dessous du point de rosée. Cela permet d’économiser de l’énergie. Mais est-ce aussi raisonnable et la mesure continue de la température et de l’humidité relative de l’air à l’intérieur fournit-elle une grandeur de référence appropriée ?
L’air neuf pour les locaux, les ateliers de production ou les dépôts doit être humidifié ou déshumidifié de différente manière en fonction du site, de la saison et de l’application. Ainsi, une valeur assez constante de 40 pour cent d’humidité relative de l’air intérieur est par exemple idéale pour l’homme. Ce n’est pas la même chose pour la fabrication de la pénicilline, cet antibiotique indispensable. Elle réussit le mieux avec une humidité relative de 60 pour cent dans la salle de production. La même valeur d’humidité s’applique à l’impression par rotative dans l’industrie du papier.
Au niveau technique, l’humidification se fait de manière isotherme avec de la vapeur ou de manière adiabatique par l’évaporation, la nébulisation ou la pulvérisation d’eau. La déshumidification réussit moyennant des processus d’adsorption et de condensation. Ces processus requièrent quasiment toujours un apport d’énergie, généralement électrique, parfois aussi avec du gaz. En fait, l’humidité de l’air intérieur est rarement la grandeur déterminante lors de la planification d’un système de ventilation ou de climatisation. Mais peut-être devrait-on réfléchir en commun avec l’exploitant à son besoin et comment y adapter l’humidité de l’air intérieur même avant la conception des systèmes de climatisation et de ventilation ? Peut-être que même une récupération d’humidité sera alors utile. Et pourrait-on économiser de l’énergie et de l’argent et surtout considérablement réduire les émissions de CO2 avec une planification prévoyante et une mesure continue de l’humidité relative si l’on introduisait l’humidité relative de l’air à l’intérieur comme grandeur de référence dans la technique de climatisation et de ventilation ? L’article donne des réponses concernant la vrai importance de l’humidité dans l’air comme aliment.
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(Lecture d'un exemple d'article 4 de la série en 4 parties)
Que signifie air « humide », quand et pourquoi l’air devient-il « sec », combien d’énergie thermique contient-il et qu’est-ce que tout cela a à voir avec l’enthalpie spécifique ? La physique ou plus précisément les lois de la thermodynamique nous fournissent des informations sur les rapports entre l’air sec, l’air humide, l’énergie thermique et l’enthalpie. Ceux qui ont compris cette matière pas tout à fait facile, connaissent par exemple les possibilités pour utiliser le point de rosée de l’eau dans les refroidisseurs par évaporation, peuvent expliquer spontanément le terme de température du bulbe humide, maîtrisent les changements d’état isentropiques et interprètent le diagramme h-x avec une sûreté instinctive, même sans vidéo d’explication.
En fait, la conception d’appareils de climatisation, de centrales de traitement d’air ou de systèmes de refroidissement de retour est très souvent effectué par des programmes informatiques aujourd’hui. Mais cela comporte un risque : les connaissances techniques acquises par le planificateur ou le constructeur concernant le comportement thermodynamique tombent de plus en plus dans l’oubli. Et sous l’emprise des activités quotidiennes, il manque parfois tout simplement le temps pour réfléchir tranquillement à une alternative avec une meilleure efficacité énergétique.
Mais peut-être la réflexion permettra-t-elle d’économiser l’un ou l’autre kW d’énergie de refroidissement produite par voie mécanique dans la climatisation ou dans les échangeurs de chaleur, voire de renoncer à une installation frigorifique ? Cela concerne surtout les plages limites de la température de refroidissement. A condition de connaître les possibilités du refroidissement adiabatique ou encore de la nouvelle technique de récupération d’humidité. Les connaissances sur la thermodynamique sont utiles dans ce contexte pour gérer « correctement » l’air humide.
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