Ventilation Naturelle Intelligente : VNI®
La gestion énergétique des bâtiments et l’augmentation du confort des personnes sont les préoccupations quotidiennes pour tous les acteurs du bâtiment.
La Ventilation naturelle, par GENATIS
- 44% de la consommation énergétique nationale,
- 25% des émissions de CO2 de la FRANCE,
- Plus de 80% de notre temps passé à l’intérieur de bâtiments,
- 12.000 litres d’air respiré chaque jour,
- 15% de productivité en plus, hausse constatée en cas de climat intérieur confortable,
À une époque où la conception environnementale ne cesse de prendre de l’ampleur, et où les bâtiments sont de plus en plus étanches, il est nécessaire de se rappeler ces quelques chiffres ; une consommation énergétique trop importante, d’où la recherche de solutions plus écologiques et économiques sans pour autant sacrifier le confort et la santé des occupants.
Depuis plusieurs années, GENATIS propose des solutions pour le désenfumage naturel et la ventilation naturelle installées sur de nombreux bâtiments de tout type partout en France et à l’étranger.
Une expérience et un savoir-faire qui ont permis le développement de solutions innovantes afin d’assurer un climat intérieur optimal, durable et conforme aux réglementations énergétiques et de sécurité en vigueur.
Entre Génie Climatique et Désenfumage Naturel, une synergie évidente permet d’utiliser les amenées d’air et les évacuations de fumées bi-fonction du désenfumage installés, afin de réaliser une ventilation naturelle dans tous types de bâtiments, offrant donc aux ouvrants imposés par la loi une valeur ajoutée significative.
En certaines périodes climatiques de l’année, été notamment, la seule ventilation naturelle perd en efficacité, pensez alors à l’associer avec son complément logique, lui aussi naturel : le rafraichissement adiabatique
Un gain pour l’environnement, l’architecture, l’économie et l’occupant
La ventilation naturelle utilise des ressources naturelles telles que la poussée thermique et la pression naturelle des vents sur le bâtiment, ce qui en fait une solution beaucoup plus durable qu’une solution mécanique.
L’architecture du bâtiment, son emplacement, la forme et le dimensionnement des ouvertures ont un impact sur la qualité de celle-ci. Les grands principes de base sont les suivants :
Ventilation unidirectionnelle (-1-)
S’il n’y a qu’une seule ouverture dans le local, un mouvement d’air se crée sous le double effet de la pression extérieure du vent et de la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur. Ceci crée une surpression dans la partie basse de la fenêtre et une dépression en hauteur. (Pour une même vitesse de vent, ce moteur est cinq à six fois plus faible que celui d’une ventilation traversante)
Ventilation naturelle traversante (-2-)
La différence de pression entre deux façades, du fait du vent ou d’un ensoleillement différencié, constitue le moteur principal du flux d’air intérieur. De tous les moteurs de ventilation naturelle, l’effet du vent sur un local traversant est, de loin, le plus efficace : plusieurs dizaines de volumes par heure pour des vitesses de vent de l’ordre d’1 m/s.
Ventilation par tirage thermique (-3-)
Le moteur principal du mouvement d’air peut aussi être le tirage thermique, c’est-à-dire la différence de pression créée par un gradient d’altitude entre l’entrée et la sortie d’air, et un delta de température entre l’intérieur et l’extérieur. On parle aussi d’effet de cheminée, car il est souvent réalisé en faisant « monter » l’air dans un conduit.
Plus la hauteur est grande et plus la température de l’air intérieur est élevée par rapport à celle de l’air extérieur, plus le fonctionnement du moteur du tirage thermique est optimisé. Ce système a donc son efficacité optimale en hiver, quand la température intérieure est bien supérieure à celle de l’air extérieur.
Ventilation naturelle assistée et contrôlée (VNAC) (-4-)
L’aléatoire du climat (températures extérieures et vents) constitue le principal inconvénient de la ventilation naturelle. Il s’agit donc de pallier cette faiblesse en confortant le système avec des dispositifs naturels permettant d’augmenter ou de maîtriser les débits.
En entrée, ce peut être le degré d’ouverture des fenêtres ou des bouches auto réglables adaptées. En sortie, on peut imaginer : des registres asservis à la vitesse de l’air dans la cheminée, le vent par effet venturi ou par ventilateur statique, le soleil qui surchauffe artificiellement l’air dans le conduit, etc.
Pour le concepteur, choisir une solution de ventilation naturelle donne une certaine liberté de création et d’action, une solution mécanique occupant entre 4 et 7% la surface au plancher et 15% de la hauteur d’un bâtiment.
De plus, intégrer dès les prémices du projet une solution de ventilation naturelle permet d’optimiser l’installation et ses apports dans l’exploitation du bâtiment.
GENATIS s’attache à accompagner le concepteur dans ses projets afin de satisfaire tant les besoins de l’architecte au niveau du design que les besoins techniques de l’exploitant.
Un système de ventilation naturelle repose sur un principe durable, mais ne nécessite pas de maintenance lourde contrairement aux systèmes traditionnels de ventilation mécanique ; la mécanisation de la ventilation entraîne une maintenance plus régulière, en plus d’un nettoyage systématique des filtres de l’installation afin de ne pas favoriser la diffusion de bactéries. De plus, les économies réalisées en terme de recours à la climatisation, et la consommation d’énergie permettent à l’exploitant de rentabiliser rapidement son installation de ventilation naturelle.
L’occupant est un des premiers concernés par la ventilation naturelle. Grâce à celle-ci, le climat intérieur est plus sain, l’air renouvelé régulièrement et la qualité de l’air sensiblement améliorée. La relation entre le confort de l’occupant et sa productivité est de plus prouvée, que ce soit dans un bâtiment tertiaire pour un employé que pour un élève ou professeur dans un ERP tel que lycée ou collège, école.
Maîtriser la ventilation naturelle
La ventilation naturelle se révèle très intéressante : climat intérieur et qualité de l’air de meilleure qualité, baisse de la consommation d’énergie et donc de la facture énergétique et des émissions de CO2. Cependant, ces différents enjeux nécessitent une solution complète afin de garantir des résultats conformes aux attentes.
La solution Ventilation Naturelle Intelligente – VNI® développée par GENATIS est une solution globale, entièrement automatisée, qui vise à optimiser le confort des occupants dans les bâtiments non climatisés et à réduire la facture énergétique dans les bâtiments climatisés. La température intérieure du bâtiment est régulée par l’utilisation de la ventilation naturelle journalière en fonction des conditions climatiques extérieures. Les éléments suivant sont pris en compte :
- La température extérieure,
- La température intérieure de la zone,
- La présence de pluie et/ou de vent,
- L’hygrométrie intérieure / extérieure,
- La qualité de l’air,
- La consigne d’ambiance,
Night-Cooling ou Purge nocturne
En période de non occupation des locaux, les systèmes de VNI® GENATIS effectuent un balayage de l’air ambiant afin d’évacuer l’accumulation de chaleur de la journée et garantir aux utilisateurs un climat intérieur sain et confortable sans avoir besoin de recourir à une installation de chauffage/climatisation.
Free-Cooling ou Ventilation diurne
Dans la journée, en période d’occupation des locaux, les systèmes de VNI® GENATIS utilisent l’air extérieur afin de rafraîchir les locaux.
GENATIS permet, à travers sa solution VNI®, la journalisation des données et informations enregistrées concernant les conditions atmosphériques extérieures, le climat intérieur et les positions des ouvrants. Ces informations peuvent être analysées de manière simplifiée et à distance, afin de pouvoir ajuster et agir de manière proactive sur la gestion du bâtiment et du climat intérieur.
La Ventilation Naturelle Intelligente d’un bâtiment présente de multiples avantages :
- Utilisation des matériels de désenfumage existants,
- Réduction de la facture énergétique dans un bâtiment climatisé,
- Maintien de conditions climatiques ambiantes acceptables dans un bâtiment non climatisé,
- Réduction ou suppression de la climatisation mécanique, selon la configuration du bâtiment,
- Rentabilisation de l’installation de désenfumage obligatoire,
Une installation VNI® GENATIS se caractérise par les points forts suivants :
- Analyse du bâtiment pour un meilleur zonage, et une optimisation de l’installation des capteurs, sondes et automates,
- Surveillance permanente et précise du climat intérieur par le biais de sondes mesurant température ambiante, concentration CO2 et hygrométrie, etc.
- Surveillance continue des conditions atmosphériques extérieures à travers l’installation de sondes et capteurs recueillant les informations de pluie, vent, orientation du soleil, température et humidité, etc. Possibilité de station météo connectée à internet afin d’avoir les prévisions météorologiques afin d’anticiper celles-ci,
- Programmation complète selon les prérequis de l’exploitant, avec possibilité pour ce dernier de modifier les paramètres de manière autonome et à distance,
- Retour d’information précis pour connaître la position d’ouverture de chaque ouvrant au millimètre près, et plusieurs vitesses de fonctionnement différentes selon les besoins concernant l’ouverture et fermeture des ouvrants,
- Collecte d’information quotidienne, avec export des données pour analyse, effectuée en ligne de manière autonome par l’exploitant,
- Sécurité incendie prioritaire sur la fonction aération en cas de sinistre,
- Synchronisation avec le système de GTB/GTC grâce à un protocole de communication standard Modbus ou Bacnet,
- Synchronisation possible avec un système de ventilation mécanique ou chauffage. L’automate VNI® garde cependant son autonomie en cas de défaillance du lot climatisation/chauffage,
Ventilation naturelle et Ventilation mécanique complémentaires
Sur nombre de projets, l’opposition entre les deux systèmes est aujourd’hui dépassée. La surventilation nocturne permet de purger l’air des bâtiments aux heures les plus fraîches de la nuit par l’ouverture des exutoires et châssis en façades…après avoir coupé le groupe de CTA.
Ainsi, lors de la fermeture des appareils reliés à la solution VNI® de GENATIS, la relance de la CTA se fera dans une atmosphère rafraîchie et assainie…en plage normale d’exploitation = des économies immédiates !
La gamme de coffret automatisé
Nos gammes de coffret automatisé AéroPack® V2 et AéroPack® WEB sont flexibles et évolutives s’adaptant parfaitement à tout type de bâtiment allant de 1 zone de ventilation à plusieurs centaines.
Exemple : Ventilation naturelle d’un bâtiment non climatisé
- Un bâtiment industriel non climatisé,
- Localisation sur Orléans,
- Surface de 5 100 m²,
- Sur une période la plus chaude : du 4 août au 10 août 2008
