Les systèmes de ventilation par déplacement d’air au Canada – quelle est la prochaine étape?

Poste de travail avec pole de mesurage

La recherche effectuée par Construction CNRC a démontré que les systèmes de ventilation par déplacement d'air offraient une meilleure performance durant la saison de chauffe lorsque la température de l'air d'alimentation est inférieure à celle de la pièce (c.-à-d. à la température de réglage des thermostats), et lorsque ces systèmes sont couplés à des systèmes de chauffage périphériques complémentaires afin de contrer l'effet des pertes thermiques sur les murs extérieurs du bâtiment (à travers l'enveloppe).

Un système de ventilation par déplacement d'air (VDA) introduit de l'air frais à de faibles vélocités à travers des registres qui sont situés habituellement au niveau ou près du plancher. Ce système utilise le mouvement ascendant de l'air (créé par des sources de chaleur comme les occupants et les équipements présents dans la pièce) pour pousser les contaminants et la chaleur de la zone vitale vers une strate supérieure, où ils peuvent être évacués. Il en résulte que la qualité de l'air dans la zone vitale est généralement supérieure à celle qui est obtenue avec un système de ventilation par mélange.

Une équipe de chercheurs du CNRC a étudié la performance de la ventilation par déplacement d'air durant la saison de chauffe dans plusieurs écoles et lors d'essais à son Laboratoire de recherche sur l'air intérieur. Les participants volontaires à ces essais se sont dits satisfaits des conditions thermiques offertes par le système de VDA. Toutefois, dans la majorité des écoles étudiées, il a été clairement établi que des gains d'efficacité additionnels pourraient être réalisés avec ces systèmes. Le problème le plus commun était que les débits d'alimentation en air extérieur étaient basés sur une ventilation par mélange, sans tenir compte des gains d'efficacité liés à la ventilation par déplacement d'air.

Le contexte canadien

Bien que la VDA convienne particulièrement aux climats où la climatisation l'emporte sur le chauffage, elle suscite de plus en plus d'intérêt au Canada, où il est parfois nécessaire de faire fonctionner la climatisation toute l'année dans les parties centrales des bâtiments. Même si des systèmes de ventilation stratifiée (distribution d'air sous le plancher et VDA) sont déjà installés dans des bâtiments en Amérique du Nord (dans moins de 5 % des bâtiments commerciaux à l'heure actuelle), une meilleure connaissance de leur performance s'impose, en particulier dans le contexte canadien.

La popularité de ces systèmes augmente rapidement et une bonne conception s'avère primordiale pour réaliser des économies d'énergie et optimiser leur performance. Un facteur clé pour favoriser l'adoption des systèmes de VDA au Canada est une meilleure connaissance de leur interaction avec les systèmes de climatisation centraux et périphériques, en particulier ceux qui intègrent des systèmes de climatisation et de chauffage par rayonnement.

Atelier sur la VDA

Des participants à un récent atelier sur la VDA parrainé par le CNRC ont confirmé la nécessité de poursuivre la recherche sur l'intégration de ces systèmes et d'améliorer les lignes directrices et les normes existantes. Les résultats des travaux rapportés par les chercheurs du CNRC ont permis de confirmer les observations soulevées par de nombreux participants, qui avaient tous une expérience de ces systèmes.

Les représentants de l'industrie et les chercheurs du CNRC ont tous convenu que la prochaine étape en vue d'améliorer l'efficacité et la performance de ces systèmes devrait être l'examen de l'interaction des systèmes de VDA et des systèmes de climatisation/chauffage par rayonnement. Les participants ont insisté sur la nécessité de mener une étude méthodique et exhaustive, comme celle que peut offrir le CNRC, tout en reconnaissant qu'ils n'avaient pas les moyens de faire eux-mêmes cette recherche.

Le CNRC est à la recherche de partenaires pour la prochaine phase de ce projet, qui portera sur la mise en œuvre de nouveaux concepts de VDA en vue d'améliorer leur performance. Ces travaux aideront à établir un consensus au sein de l'industrie sur les processus de conception et sur les exigences opérationnelles des systèmes de VDA.