Ventilation

Les systèmes de ventilation sont principalement utilisés pour garantir l’hygiène des personnes et des animaux dans les locaux qu’ils occupent. Les habitations et les bureaux doivent être ventilés afin de renouveler l’oxygène et maintenir un équilibre dans la concentration du dioxyde de carbone. La ventilation permet également de réduire la chaleur, les odeurs désagréables, l’humidité et d’évacuer la fumée de cigarette.

Dans une usine ou une raffinerie, les systèmes de ventilation éliminent les contaminants dangereux présents dans l’air. De nombreux processus chimiques industriels génèrent des vapeurs nocives qui doivent être évacuées de l’environnement de travail. Ce sont notamment les ingénieurs chimistes qui conçoivent ces systèmes de ventilation.

L’air atmosphérique contient environ 21 % d’oxygène et des traces de dioxyde de carbone (0,03 %), mais l’air expiré par l’homme ne contient plus que 16 % d’oxygène et 4 % de dioxyde de carbone. Lorsqu’un appareil de chauffage à combustible (comme un poêle) est placé dans un espace clos, les quantités de dioxyde de carbone et de monoxyde de carbone (CO) émises pourraient provoquer, à terme, une asphyxie des occupants. Il est donc essentiel d’assurer une ventilation adéquate de la pièce.

Pour assurer la ventilation d’un bâtiment, le moyen le plus simple est la ventilation naturelle, qui exploite la différence de pression entre l’intérieur du bâtiment, la façade exposée au vent et celle qui est abritée. Cette différence de pression permet l’entrée d’air. Selon ce principe, la ventilation dans les espaces résidentiels ou les bureaux est généralement assurée par des infiltrations d’air à travers de petites ouvertures dans les murs du bâtiment, notamment autour des fenêtres et des portes. Pour aérer une pièce, on crée une ouverture au niveau bas (en dépression) et au niveau haut (en surpression) : cela crée un appel d’air. Ainsi, si la température extérieure est inférieure à celle de la pièce, l’air pénètre par l’ouverture basse et sort par l’ouverture haute.

Ce système de ventilation peut parfois être réalisé à l’aide de conduits intégrés dans les murs, dotés de grilles d’aération et éventuellement de filtres. Cependant, une telle ventilation peut être insuffisante et dépend en partie des conditions atmosphériques variables. De plus, étant donné que l’air "frais" entre par le bas, cette technique ne répond pas aux normes d’hygiène et n’est pas confortable pour les occupants de la pièce. C’est pourquoi la plupart des locaux sont équipés de systèmes de ventilation plus sophistiqués.

Les ingénieurs estiment qu’une ventilation adéquate nécessite un renouvellement total de l’air de la pièce deux à trois fois par heure. Pour assurer une telle ventilation, il est généralement nécessaire d’installer des dispositifs mécaniques qui augmentent le débit d’air naturel. On parle alors de ventilation forcée.

Les dispositifs de ventilation se composent de ventilateurs qui soufflent ou aspirent de l’air dans une pièce, ou de ventilateurs soufflants, tels que les ventilateurs hélicoïdes ou centrifuges, conçus pour évacuer l’air vicié vers l’extérieur ou aspirer de l’air frais et le diffuser à l’intérieur du bâtiment. Des conduits équipés de bouches de soufflage ou d’extraction assurent l’injection et l’éjection de l’air.

Les ventilateurs hélicoïdes sont équipés de pales métalliques mises en mouvement par un moteur électrique, soufflant l’air dans la direction de l’axe de rotation des pales. Les ventilateurs centrifuges sont constitués d’une turbine avec une aspiration centrale et un refoulement radial. Ils sont utilisés pour insuffler de l’air dans les systèmes de ventilation.

Les systèmes de ventilation peuvent être associés à des appareils de chauffage, des filtres, des régulateurs d’humidité ou des dispositifs de refroidissement. De nombreux systèmes comportent également des échangeurs de chaleur, qui utilisent l’air sortant pour réchauffer ou refroidir l’air entrant, améliorant ainsi l’efficacité du système et réduisant la quantité d’énergie nécessaire à son fonctionnement.