Ventilation naturelle

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Ventilation en été

En été, la ventilation n'est pas un problème de renouvellement d'air comme en hiver. C'est un moyen pour améliorer le confort en créant des courants d'air. Un ventilateur mécanique ne fait que mettre l'air en mouvement et ainsi donner une sensation de fraîcheur. Le but de la ventilation naturelle est d'offrir le même confort - sans le moteur.

Note :
- Si la température extérieure est supérieure à la température intérieure, il ne sert à rien d'ouvrir des fenêtres. En effet, il vaut mieux empêcher l'entrée de l'air extérieur pendant la journée et créer des conditions nécessaires pour renforcer la ventilation naturelle nocturne. 

- La masse thermique de la construction peut jouer un rôle essentiel, car elle permet de limiter l'augmentation de la température intérieure pendant la journée et d'emmagasiner la fraîcheur apportée par la ventilation nocturne.

- L'ouverture des fenêtres sur un seul côté aura peu d'effet sur le rafraîchissement d'une pièce. Afin de baisser la température intérieure sensiblement pendant la nuit, il faut renouveler la totalité de l'air de 4 à 8 fois par heure, et pour le faire il faut aménager des ouvertures sur des côtés opposés. 

La ventilation transversale

 

Pour ventiler une pièce, il ne suffit pas qu'elle soit exposée au vent - il faut que le vent puisse la traverser. C'est pourquoi on parle de ventilation transversale.
La vitesse de l'air sera également plus élevée si les orifices de sortie ont une surface totale égale à une fois et demie celle des orifices d'entrée 

(Réf. Le confort dans l'habitat en pays tropical, Jacques Dreyfus. Editions Eyrolles, Paris 1960)

L'effet de cheminée

L'effet de cheminée est dû à la différence de densité entre l'air chaud et l'air froid.

Considérons une pièce avec une ouverture "superficie A" et une cheminée de ventilation avec une "superficie B".
- t' est la température moyenne à l'intérieur et 
- t est celle de l'air extérieur,
- h est la hauteur (en mètres) entre la partie haute de la cheminée et 
l'ouverture A.

 

 

 

 

Si t' est supérieur à t, il se produira un courant d'air de A vers B. Le volume d'air circulant de A vers B pendant un temps donné sera proportionnel à la racine carré de "p" où p représente la différence de pression entre A et B donnée par la relation
                p (millimètres d'eau) = 4,2 x 10-3 x h(t' - t)
C'est cette différence de pression qui constitue l'élément moteur.

Le débit d'air "D" traversant la construction est donné par la formule :

D(m3/h) =      400 S(m2) x c
                          h(mètres) x (t' - t)

où :
"S" représente la surface des orifices d'entrée,
"c" est un coefficient dépendant du rapport des surfaces des orifices de sortie et d'entrée,
"/[   ]" est la racine carré,
"h" est la dénivellation entre les orifices de sortie et des orifices d'entrée.

Le coefficient "c" a des valeurs données ci-après pour différentes valeurs du rapport des surfaces de sortie et d'entrée d'air :

Surface orifices de sortie/
surface orifices d'entrée

c

0,25

0,34

0,50

0,63

1

1

2

1,26

(Réf. Le confort dans l'habitat en pays tropical, Jacques Dreyfus. Editions Eyrolles, Paris 1960)

 

Exemple de l'effet de cheminée dans une maison

   
Serre sur deux niveaux, vue de l'extérieur et de l'intérieur en partie basse. 

Les murs latéraux de la serre sont en briques de terre crue afin d'apporter la masse thermique. La chaleur emmagasinée dans la masse thermique pendant la journée renforce l'effet de serre pendant la nuit.

La coupe schématique montre les ouvertures qui permettent à l'air de circuler de la face Nord à travers la maison avant d'être extrait en haut de la serre par effet de cheminée. 

 

Exemple de l'effet de cheminée dans une école


Coupe sur des salles de classe dans l'école primaire Mas Vermeil à Perpignan
Le calcul a montré qu'avec une température intérieure de 27°C et extérieure de 22°C, le débit de la ventilation nocturne serait de 8,7 volumes/heure (Architecte : Mimi Tjoyas)

 

Rafraîchissement par évaporation

Le plus ancien système pour assurer le confort en période chaude est de suspendre un drap mouillé devant une fenêtre ou bien d'humidifier le carrelage avec une serpillière. L'association d'un courant d'air avec une surface humide peut rafraîchir l'intérieur d'une pièce, ainsi qu'à l'extérieur, par évaporation. 

Cependant, dans le climat européen, le taux d'humidité de l'air est généralement trop important et il faut d'abord déshumidifier l'air avant de le refroidir par évaporation.  

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