FR3048759B1 - Systemes d'entree d'air pour un batiment comportant une entretoise donnant un flux constant - Google Patents
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Abstract
Système d'entrée d'air pour l'aération d'un bâtiment, comportant un dispositif d'entrée d'air (10) présentant une surface de fixation prévue pour se fixer sur une paroi (2) comprenant une ouverture donnant vers l'extérieur, ce système comportant une entretoise (30) comprenant une première face prévue pour se fixer sur la paroi (2) en entourant l'ouverture extérieure, et une deuxième face sensiblement opposée prévue pour recevoir la surface de fixation du dispositif d'entrée d'air (10), cette entretoise comportant à partir de l'ouverture vers l'extérieur, un passage d'air direct vers l'intérieur du bâtiment formant un flux constant, et un passage d'air interne vers ce dispositif d'entrée formant un flux principal.
Description
1
SYSTEMES D’ENTREE D’AIR POUR UN BATIMENT COMPORTANT UNEENTRETOISE DONNANT UN FLUX CONSTANT 5 La présente invention concerne un système d’entrée d’air pour l’aération intérieure d’un bâtiment, en particulier pour une habitation ou un bâtimenttertiaire.
Les bâtiments recevant des personnes, notamment les logements ou leslocaux tertiaires comme les écoles ou les bureaux, comportent généralement10 un système d’aération des différentes pièces pour renouveler l’air, comprenantun système d’extraction de l’air des locaux, et des entrées d’air venant del’extérieur afin de compenser cette extraction.
Le renouvellement de l’air des pièces a pour principal objectif d’évacuerles polluants de l’air liés à la présence des occupants, à la présence du15 matériel ou des machines utilisées dans ces locaux, ainsi que ceux émis par lebâtiment lui-même. Les polluants de l’air sont en particulier le gaz carboniqueCO2, l’humidité et les composés organiques volatils appelés « COV ».
En particulier chaque personne respirant pendant une journée un volumed’air d’environ 12m3, il est important pour des raisons d’hygiène et de confort20 de réaliser un renouvellement de l’air des pièces fermées. On renouvelle aussicet air pour contrôler le taux d’hygrométrie intérieur du bâtiment. De plus il estnécessaire de maîtriser le débit du renouvellement d’air, afin de limiter lesdéperditions thermiques dues à l’évacuation de l’air intérieur chauffé en hiver.
La ventilation des locaux peut être naturelle, avec des conduits d’air25 partant de différentes pièces pour déboucher à l’extérieur, qui présentent untirage thermique activé par la différence de pression naturelle quand l’air estplus froid à l’extérieur. Quand la température extérieure est plus élevée on perdle différentiel de pression entre l’intérieur et l’extérieur, et le débit d’air peut êtreinsuffisant. 30 La ventilation des locaux peut être aussi réalisée par une ventilation mécanique contrôlée appelée « VMC », comportant une turbine entraînée parun moteur électrique tournant en permanence, qui génère une dépression pour 2 activer le débit dans les conduits d’air débouchant à l’extérieur. La ventilationpeut comporter un fonctionnement variable, présentant notamment un débitfixe, modulé ou intermittent.
En variante un système de ventilation intermédiaire, appelé aussi 5 ventilation hybride, comporte une turbine présentant à l’arrêt une faible pertede charge dans le conduit, qui est arrêtée quand le tirage thermique de laventilation naturelle est suffisant, et qui tourne à une vitesse variable adaptéequand la ventilation naturelle est insuffisante pour compenser le débit tropfaible. En particulier la vitesse de la turbine peut être ajustée automatiquement10 en fonction de la température extérieure qui active la ventilation naturelle. D'une manière générale dans un bâtiment à usage d'habitation on extraitl’air par des bouches d’extraction placées dans des pièces techniques, commela cuisine, les toilettes ou la salle de bains, et on introduit l’air dans des piècesd’habitation, comme le séjour, le bureau, le salon ou les chambres. 15 Les entrées d’air forment généralement des grilles placées au-dessus des portes ou des fenêtres, ou en haut des murs, ce qui donne d’abord unbalayage des pièces d'habitation, puis ensuite des pièces techniques où l’airest extrait, représentant généralement les locaux où les polluants sont plusnombreux. 20 Les grilles d'entrée d'air comportent une surface fixée sur la paroi entourant une ouverture vers l'extérieur, et une forme qui dirige l'air versl'intérieur comprenant dans certains cas un système de réglage de la sectionde passage qui peut être partiellement ou entièrement fermée. Ce réglage peutêtre manuel, ou automatisé avec une modulation automatique en fonction de la25 détection d’un polluant.
Un problème qui se pose dans le cas de systèmes d'entrée d'aircomprenant un réglage de la section de passage, est qu'un opérateur peutfermer entièrement ce débit dans le cas où on ne souhaite pas aérer la pièce,et par la suite oublier de le réouvrir au moins en partie pour procéder à30 l’aération normale de la pièce. Il en est de même pour un réglage automatiséde la section de passage d’air, avec un risque de fermeture complète en cas 3 notamment de panne du système de commande. On n’a alors plus debalayage de la pièce d’entrée.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces inconvénients dela technique antérieure. 5 Elle propose à cet effet un système d’entrée d'air pour l’aération d’un bâtiment, comportant un dispositif d’entrée d'air présentant une surface defixation prévue pour se fixer sur une paroi comprenant une ouverture donnantvers l’extérieur, ce système étant remarquable en ce qu'il comporte uneentretoise comprenant une première face prévue pour se fixer sur la paroi en10 entourant l’ouverture extérieure, et une deuxième face sensiblement opposéeprévue pour recevoir la surface de fixation du dispositif d’entrée d'air, cetteentretoise comportant à partir de l’ouverture vers l’extérieur, un passage d’airdirect vers l’intérieur du bâtiment formant un flux constant, et un passage d’airinterne vers ce dispositif d’entrée formant un flux principal. 15 Un avantage de ce système d’entrée d’air est qu’en fixant l’entretoise sur la paroi à la place d’un dispositif d’entrée d’air réglable standard, ce dispositifétant fixé sur cette entretoise, on garantit dans tous les cas le flux d’airconstant minimum avec le passage direct vers l’intérieur du bâtiment qui nepeut pas être réduit, quels que soient les réglages du dispositif d’entrée d’air20 standard.
De plus en prévoyant des fixations de l’entretoise sur la paroi équivalentesà celles du dispositif d’entrée d’air, on fixe alors cette entretoise sur la paroi à laplace du dispositif sans aucune modification de cette paroi. Le montage se faitde manière simple, rapide et économique. 25 Le système d’entrée d’air selon l’invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entreelles.
Avantageusement, le passage d’air direct de l’entretoise vers l’intérieur dubâtiment est prévu pour être dirigé vers le haut. De cette manière le flux d’air30 constant n’est pas dirigé sur les usagers. 4
Selon un mode de réalisation, les deux faces de l’entretoise prévues pourles fixations sont parallèles. Le dispositif d’entrée d’air trouve alors la mêmeorientation qu’il a sans l’entretoise.
Selon un autre mode de réalisation, les deux faces de l'entretoise prévues5 pour les fixations forment un angle qui incline le dispositif d’entrée d’air vers lebas.
Dans ce cas, l’angle formé par les deux faces de l’entretoise peut êtrecompris entre 15 et 45°.
Avantageusement, le dispositif d'entrée d'air comporte un moyen de10 réglage du débit. Quel que soit le réglage du débit, on obtient alors auminimum le flux d’air constant.
Dans ce cas, le moyen de réglage du débit peut comporter unautomatisme en fonction d’une mesure de polluants dans l’air.
Avantageusement, le flux d'air principal est prévu pour être dirigé vers le15 haut.
Avantageusement, le dispositif d’entrée d’air et l’entretoise peuventcomporter des perçages alignés permettant la fixation sur la paroi avec desmêmes vis. De cette manière on n’ajoute pas de moyen de fixation spécifiquepour l’entretoise, l’ensemble étant fixé de la même manière que le dispositif20 d’entrée d’air seul.
Avantageusement, le contour extérieur de l'entretoise correspond à celuidu dispositif d'entrée d'air. On obtient un ensemble présentant des surfacesextérieures alignées, qui est esthétique. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages25 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée àtitre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1a et 1b présentent en coupe transversale un dispositifd’entrée d’air fixé sur une cloison, présenté successivement en position ferméeet en position ouverte ; 30 - la figure 2 présente en perspective un système d’entrée d’air selon l’invention, comportant ce dispositif d’entrée d’air fixé sur une entretoise à facesparallèles ; 5 - la figure 3 présente cet ensemble en vue éclatée ; - les figures 4a et 4b sont des coupes transversales de cet ensemblesuivant le plan de coupe IV-IV, présentant successivement le dispositif d’entréed’air en position fermée et en position ouverte ; 5 - les figures 5 et 6 présentent successivement en perspective et en coupe transversale suivant le plan de coupe VI-VI, un autre système d’entrée d’air ; - les figures 7 et 8 présentent successivement en perspective et en coupetransversale suivant le plan de coupe VIII-VIII, un système d’entrée d’airsuivant une variante, comportant ce dispositif d’entrée d’air fixé sur une 10 entretoise à faces inclinées ; et - la figure 9 est un schéma présentant les débits d’air pour un systèmed’entrée d’air avec et sans l'invention.
La figure 1 présente un mur extérieur d'un bâtiment 2 comportant uneouverture vers l’extérieur 4 se prolongeant horizontalement, recevant sur sa15 paroi extérieure disposée du côté avant indiqué par la flèche « AV », un auvent6 disposé au-dessus de cette ouverture la protégeant l’entrée de pluie ou deneige.
Un dispositif d’entrée d’air 10 fixé sur la paroi intérieure du mur 2, formeun bandeau allongé horizontalement qui recouvre entièrement l’ouverture20 extérieure 4.
Le dispositif d’entrée d’air 10 comporte une structure rigide d’épaisseurmince, présentant une section transversale constante, comprenant un caissoninférieur de rigidité 14 de section sensiblement carrée qui est ajusté en-dessous de l’ouverture 4. Une face arrière lisse 12 couvrant le côté arrière du25 caisson de rigidité 14, remonte un peu au-dessus de l’ouverture 4.
Un clapet réglable d’ouverture 18 est maintenu par une charnièrelongitudinale disposée juste en dessous de l’ouverture 4, près de la paroi dumur 2, qui est fixée au-dessus du caisson 14. Le clapet 18 comprenant uneforme légèrement bombée tournée vers l’arrière, a dans la position fermée30 présentée figure 1a son bord supérieur qui vient en appui sur une barrettelongitudinale d’étanchéité 20. 6
Dans la position ouverte présentée figure 1b, le clapet 18 reculé versl’arrière vient en appui sur une cloison fixe 16 sensiblement parallèle, qui reliele caisson de rigidité 14 à la face arrière 12.
Dans la position fermée le clapet 18 ferme entièrement l’entrée d’air face5 à l’ouverture 4. Dans la position ouverte le clapet 18 forme un guidageprogressif du flux d’air F venant de l’extérieur pour le diriger vers le haut, afind’éviter de le diriger vers des personnes présentes dans la pièce.
La commande du clapet réglable 18 peut être manuelle ou motorisée.
Les figures 2, 3, 4a et 4b présentent une entretoise additionnelle d’entrée10 d’air 30 comportant une face avant plane fixée sur la paroi du mur 2, et uneface arrière plane parallèle recevant de manière ajustée suivant un mêmecontour, la surface avant plane du dispositif d’entrée d’air 10.
En variante la surface avant plane du dispositif d’entrée d’air 10 peutprésenter un contour différent de celui de l’entretoise d’entrée d’air 30. 15 L’entretoise 30 comporte en partie inférieure un caisson inférieur 32 ajusté en bas de l’ouverture 4, qui reçoit l’appui du caisson de rigidité 14 du dispositifd’entrée d’air 10. L’entretoise 30 comporte en partie supérieure un guidage de flux 34présentant un profil aérodynamique, comportant une pointe tournée vers20 l’avant, qui sépare au-dessus une petite section permettant un flux d’airconstant minimum F1 dirigé vers le haut, et en dessous une grande sectionpermettant un flux d’air principal dirigé horizontalement vers le clapet réglable18 du dispositif d’entrée d’air 10.
La petite section du flux d’air constant F1 inférieure à la grande section du25 flux d’air principal F, comprise avantageusement entre 15 à 50% de cettegrande section, représente en particulier environ 40% de cette section. L’entretoise 30 comporte à chaque extrémité longitudinale un embout 40qui vient au-delà du passage d’air, présentant un perçage recevant une vis defixation pour se fixer sur la paroi du mur. 30 L’auvent extérieur 6 comporte aussi des embouts 40 présentant chacun un perçage recevant une vis de fixation sur la paroi extérieure du mur 2. 7
Le dispositif d’entrée d’air 10, l’entretoise 30 et l’auvent extérieur 6comportent des cloisons ou barrettes transversales 42 régulièrementespacées, qui rigidifient ces éléments afin d’éviter leur déformation, sans pourautant gêner les flux d’air parallèles à ces formes. 5 Avantageusement tous les éléments 6, 10, 30 sont formés par un moulage d’une matière plastique, qui permet de réaliser de manière simple etéconomique des formes complexes.
On obtient une entretoise 30 facilement ajoutée sous un dispositif d’entréed’air standard réglable 10, qui donne au minimum quel que soit l’état de cette10 entrée le flux constant F1 dirigé vers le haut. En variante ce flux constant Fpourrait être dirigé vers le bas.
En particulier on peut conserver un dispositif d’entrée d’air standard 10comportant un moyen automatisé de réglage de son débit, par exemple avecun capteur intégré de mesure de polluants. 15 Les figures 5 et 6 présentent un dispositif d’entrée d’air 10 suivant une variante, comportant un clapet réglable d’ouverture 18 plat, présenté enposition semi-ouverte. Par rapport au dispositif d’entrée d’air précédentprésenté figure 2, ce dispositif d’entrée d’air 10 présente une hauteur réduite,et une largeur plus importante se terminant vers l’arrière par une face arrière20 12 fortement arrondie.
Une cloison interne fixe plate 16 forme une butée arrière du clapetréglable 18 quand il est entièrement ouvert, qui comporte sur sa face arrièreune succession de nervures horizontales parallèles 50.
Les figures 7 et 8 présentent une entretoise 30 comportant la sortie d’air 25 du flux constant F1 tournée vers le haut, et la face arrière qui est inclinée parrapport à la face avant vers le bas, suivant un angle avantageusement comprisentre 15 et 45°, qui est dans cet exemple de 30°. Cette entretoise 30 comporteà sa base une largeur quasiment nulle, ce qui lui donne un encombrementminimum. 30 De cette manière on obtient le flux constant F1 dirigé vers le haut, et le flux principal F passant par le dispositif d’entrée d’air 10, qui en sort vers le 8 haut avec un angle vers l’intérieur de la pièce à cause de l’inclinaison de 30°de ce dispositif.
La figure 9 présente en fonction du réglage R du clapet d’ouverture 18,allant d’une position presque fermée 0 à une position entièrement ouverte 1,5 les débits d’air D donnée par l’ensemble des entrées d’air.
On a le flux principal F qui va d’un flux minimum Fmin à un flux maximumFmax, auquel s’ajoute dans tous les cas le flux constant F1 qui ne change pas.Si le dispositif d’entrée d’air comporte un flux minimum Fmin égale à zéro, on aalors toujours le flux constant F1.
Claims (2)
- REVENDICATIONS1 - Système d’entrée d'air pour l’aération d’un bâtiment, comportant undispositif d’entrée d'air (10) présentant une surface de fixation prévue pour sefixer sur une paroi (2) comprenant une ouverture donnant vers l’extérieur (4),caractérisé en ce qu'il comporte une entretoise (30) comprenant une premièreface prévue pour se fixer sur la paroi (2) en entourant l’ouverture extérieure (4),et une deuxième face sensiblement opposée prévue pour recevoir la surfacede fixation du dispositif d’entrée d'air (10), cette entretoise comportant à partirde l’ouverture vers l’extérieur, un passage d’air direct vers l’intérieur dubâtiment formant un flux constant (F1), et un passage d’air interne vers cedispositif d’entrée formant un flux principal (F), le système d’entrée d'aircomportant en outre un moyen de réglage du débit. 2 - Système d’entrée d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce quele passage d’air direct de l’entretoise (30) vers l’intérieur du bâtiment est prévupour être dirigé vers le haut. 3 - Système d’entrée d'air selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ceque les deux faces de l’entretoise (30) prévues pour les fixations sontparallèles. 4 - Système d’entrée d'air selon la revendication 2, caractérisé en ce queles deux faces de l'entretoise (30) prévues pour les fixations forment un anglequi incline le dispositif d’entrée d’air (10) vers le bas. 5 - Système d’entrée d'air selon la revendication 4, caractérisé en ce quel’angle formé par les deux faces de l’entretoise (30) est compris entre 15 et 45°. 6 - Système d’entrée d'air selon l’une quelconque des revendicationsprécédentes, caractérisé en ce que le moyen de réglage du débit comporte unautomatisme en fonction d’une mesure de polluants dans l’air. 7 - Système d’entrée d'air selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, caractérisé en ce que le flux d'air principal (F) est prévu pour êtredirigé vers le haut. 8 - Système d’entrée d'air selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, caractérisé en ce que le dispositif d’entrée d’air (10) et l’entretoise (30) comporte des perçages alignés permettant la fixation sur la paroi (2) avecdes mêmes vis.
- 9 - Système d’entrée d'air selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, caractérisé en ce que le contour extérieur de l'entretoise (30)correspond à celui du dispositif d'entrée d'air (10).
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