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Les installations industrielles de production animale ont connu des changements très rapides ces dernières années, montrant une tendance à la construction de bâtiments de plus en plus grands.
Pour analyser le fonctionnement des systèmes de ventilation, il faut prendre en compte les objectifs que l'on se fixe :
- Le renouvellement de l'air à l'intérieur du logement
- Le contrôle thermique de l'air à l'intérieur du logement.
La conception de systèmes de ventilation et de climatisation efficaces fonctionnellement et énergétiquement dans les grands bâtiments décloisonnés est devenue une véritable course de connaissances. Pour cela, une analyse détaillée du niveau d'ingénierie est nécessaire en quantifiant les aspects de l'emplacement du bâtiment, de l'environnement, du climat local, de l'orientation, des caractéristiques de construction et de l'utilisation des ressources énergétiques renouvelables. Un travail détaillé se traduira par une amélioration de tout le cycle de vie du bâtiment, réduisant les coûts d'entretien et d'exploitation.
Sur la base des concepts ci-dessus, nous envisageons la possibilité d'améliorer les systèmes de ventilation forcée conventionnels. Ceux-ci nécessitent généralement la localisation de dispositifs d'entrée d'air dans les murs longitudinaux en différents points des bâtiments et un extracteur d'air en un point central de ceux-ci qui génère la dépression dans l'espace (voir illustrations 1 et 3), générant les effets suivants :
- Manque de distribution adéquate de l'air intérieur en raison du vent.
- Difficulté à installer des systèmes de traitement de l'air contre les virus (air filtré, conduits à rayons ultraviolets, etc.)
- Faible efficacité de la climatisation (chauffage et refroidissement).
- Répartition du flux d'air intérieur non homogène.
Illustration 1: Ventilation par dépression : Bâtiment gestantes avec double entrée d'air sur les côtés du bâtiment et extracteur central.
Une solution possible consiste à utiliser des systèmes d'impulsion de l'air à partir d'un point spécifique du bâtiment vers l'extérieur (voir illustrations 2, 4 et 5), également appelés systèmes de surpression avec les améliorations suivantes:
- Les infiltrations d'air sont efficacement éliminées (air entrant incontrôlé de l'extérieur à travers les éléments peu étanches du bâtiment).
- La puissance installée dans les équipements de ventilation est plus faible.
- Les installations de support (électricité, plomberie, etc.) sont concentrées dans des points plus localisés de l'installation, ce qui simplifie l'exploitation et la maintenance.
Illustration 2 : Bâtiment gestantes avec système d'alimentation en air filtré par surpression et extraction non mécanisée.
Description des deux systèmes
Ventilation par dépression : à l'heure actuelle, la méthode la plus courante de ventilation de ces bâtiments est de générer une dépression au moyen d'un extracteur d'air, en le faisant passer à travers un système de refroidissement évaporatif (colin) et de cette manière en extrayant la chaleur, ce qui fait que l'air ambiant est renouvelé et en éliminant les particules et les gaz de l'intérieur. (voir illustrations 1 et 3)
Illustration 3 : Ventilation par dépression: Bâtiment de maternité avec entrée d'air latérale dans le bâtiment vers le plénum, entrée dans la salle par des entrées d'air et extraction mécanique.
Ventilation par surpression : avec l'impulsion d'air depuis une extrémité du bâtiment, ou des deux selon sa longueur, l'admission d'air est concentrée en un seul point, où il est conditionné par un système de refroidissement ou de chauffage (Illustrations 4 et 5), avec la possibilité d'installer des cellules de filtres intégrés dans une paroi intermédiaire qui retiennent les virus et les particules (voir illustration 2). Cet air est ensuite soufflé dans un plénum de distribution transparent qui s'étend sur tout le bâtiment, qui, combiné à des systèmes d'automates qui régulent les trappes d'entrée d'air, assure un flux d'air homogène dans tout l'intérieur. La surpression qui en résulte (également appelée pression positive) dans l'installation rend difficile l'accès de l'air potentiellement contaminé depuis l'extérieur (par exemple lors de l'ouverture du quai de chargement vers l'extérieur) et facilite la possibilité d'installer des systèmes de climatisation localisés, réduisant leur coût et entretien.
En ce qui concerne le renouvellement de l'air, la configuration même des systèmes à impulsion les rend plus efficaces, évitant mieux l'existence de "points morts" ou sans circulation d'air.
Illustration 4 : Bâtiment de maternité avec système d'alimentation en air par surpression sans filtration et refroidissement par évaporation (cooling).
Illustration 5 : Bâtiment de maternité avec système d'alimentation en air par surpression sans filtration et refroidissement par système de compression mécanique (batteries chaud-froid).
L'adéquation de chaque système doit être évaluée en fonction de son utilisation, de son comportement thermique, de l'installation complémentaire d'éléments de prévention des maladies, de la dépense énergétique et de la facilité d'entretien. Il est important de garder à l'esprit qu'il semble que chaque fois que les installations évoluent vers un contrôle plus strict du climat et de la salubrité, en même temps que l'avancée des maladies entraîne la nécessité de traiter l'air entrant comme une mesure défensive et que les systèmes conventionnels répondent difficilement à ces nouvelles exigences.
En conclusion, l'innovation dans les systèmes de ventilation est possible. Bien que les mises en œuvre actuelles montrent un haut niveau d'efficacité, la possibilité d'optimiser les paramètres liés à l'efficacité énergétique et à la qualité de l'air continue d'exister.
