Le système AÉRAULEC

Balayage des espaces tampon entre murs humides et isolation thermique

L'humidité est chassée de chaque espace tampon en remplaçant la totalité de l’air humide qu'il renferme par de l’air neuf prélevé à l’extérieur. Une conduite comportant des petits trous de soufflage régulièrement espacés est placée sur le sol et une conduite comportant des petits trous d’aspiration est placée sous le plafond. La pression Ps de soufflage (surpression statique dans la conduite) produit à chaque trou un jet d'air neuf de débit q proportionnel à Ps0,5 (qPs0,5) 

Ces jets assurent efficacement le balayage de l’humidité du bas de l’espace tampon grâce à l’effet Coanda et au phénomène d’induction. Mélangée à l’air neuf, l’humidité est poussée vers le haut de cet espace et l’extraction de ce mélange s’effectue par les trous d’aspiration. À chaque trou de soufflage d’air neuf de débit q, il doit correspondre un trou d’aspiration d’air humide de même débit q produit par une pression Ps d’aspiration (dépression statique dans la conduite). L’uniformité du balayage dans les espaces tampons est donc assujettie à la constance de la pression statique Ps de soufflage et d’aspiration, mais les pertes de charge font chuter Ps au long des canalisations.

q Ps0,5 Δq q = 0,5 ΔPsPs


Dans le système AÉRAULEC, les variations relatives ΔPs Ps de Ps sont réduites pour que Δq q soit très réduit et on obtient alors un balayage pratiquement uniforme dans chaque espace tampon.

Principe du soufflage :

  • Entre 2 trous consécutifs la pression statique Ps diminue à cause des pertes de charge de la canalisation de diamètre intérieur D
  • À chaque trou, la diminution du débit D dans la canalisation produit une diminution de la pression dynamique Pd
  • À chaque trou, il en résulte un regain de la pression statique Ps dans la canalisation


Pressions Ps et Pd dans une canalisation de soufflage

Il s’agit alors de déterminer :

  • Les diamètres intérieurs D des canalisations
  • Les diamètres t des trous de soufflage et d’aspiration
  • Les distances d entre ces trous

Pour obtenir les débits q de soufflage requis avec des variations relatives Δq q minimales pour un balayage pratiquement uniforme.

La durée Db du balayage est déterminée pour qu’à la fin de l’opération, la valeur d’humidité absolue H(t), variable en fonction du temps t, de l’air contenu dans l’espace tampon soit proche de la valeur d’humidité absolue He de l’air neuf. H(t) et He sont les masses d’eau contenues par unité de masse d’air sec. Le soufflage et l’aspiration ayant chacun un débit total de valeur Q dans l’espace tampon de volume V considéré, on obtient :

H (t) =He+ [H(0)He] e(-QtV)

H(0) étant la valeur initiale d’humidité absolue dans l’espace tampon à l’instant t=0 de début du balayage. Il en résulte en particulier que l’on obtient

H(t)He pour (QtV)5

C’est-à-dire qu’il suffit d’insuffler et d’extraire 5 fois le volume V pour réaliser un balayage complet. La durée du balayage est alors: Db=5VQ

La figure ci-contre montre le principe de l’installation du système AÉRAULEC dans un local avec murs humides représenté ici en perspective vue de dessus avant la pose de l’isolation thermique sur ces murs.

Soufflage

Des canalisations perforées (rouges) sont placées au sol et raccordées à un ventilateur de soufflage de l’air neuf prélevé à l’extérieur. Le réseau de soufflage est ici constitué de 2 branches simples (non ramifiées).

Aspiration

Des canalisations perforées (bleues) sont placées au plafond et raccordées à un ventilateur d’aspiration de l’air humide rejeté à l’extérieur. Le réseau d’aspiration est ici constitué d’une seule boucle comportant un segment non perforé au dessus de la porte.

Balayage

Le système fonctionne automatiquement au moyen d’un programmateur horaire qui assure quotidiennement la mise en marche des ventilateurs pendant la durée Db du balayage.

Calculs des réseaux et modélisation du fonctionnement

Les calculs des réseaux et la modélisation du fonctionnement du système AÉRAULEC sont réalisés au moyen du logiciel spécifique AÉRAUPROG.

Caractéristiques générales

  • Réseau de soufflage et réseau d’aspiration
  • Jusqu'à 10 branches simples par réseau, associables par paires pour constituer des boucles
  • Jusqu'à 100 trous de soufflage ou d'aspiration par branche simple (200 par boucle)
  • Raccordements des branches au ventilateur avec 3 niveaux possibles de ramification :
    • Direct
    • Par 1 canalisation de liaison, perforée ou non perforée
    • Par 2 canalisations de liaison en série, chacune pouvant être perforée ou non perforée
  • Type de ventilateur: choix possible parmi les divers modèles présélectionnés
  • Accès permanent à tous les résultats de calculs intermédiaires
  • Assistance permanente avec signalisation immédiate des incompatibilités et des erreurs

Fonctions

  • Acquisition de toutes les caractéristiques dimensionnelles nécessaires :
    • Pour chacun des composants constitutifs des branches simples, des boucles, des canalisations de liaison au ventilateur et des canalisations d'entrée ou de sortie d'air
    • Pour chacun des espaces tampons
  • Configuration des raccordements des diverses branches, boucles et canalisations pour la modélisation du réseau de l'application considérée
  • Établissement automatique de la caractéristique aéraulique globale du réseau par calcul de l'association fonctionnelle des caractéristiques aérauliques propres à chaque élément constitutif du réseau de canalisations
  • Détermination automatique du point de fonctionnement du système avec chacun des ventilateurs présélectionnés disponibles dans la base :
    • Pression totale Pt
    • Débit total Qt
    • Durée du balayage quotidien Db
    ce qui permet de choisir le ventilateur le mieux adapté au réseau.

Exemples d'installations AÉRAULEC

Pour chaque installation présentée, le point de fonctionnement des réseaux de soufflage et d’aspiration est visible au point de concours (vert) de la caractéristique aéraulique de l’ensemble du réseau (courbe parabolique bleue) et de la caractéristique aéraulique du ventilateur (courbe orange).

Installation témoin

Rez-de-chaussée avec remontées capillaires très importantes
Réalisation : AÉRAULEC, 14 rue de Paris 60530 Neuilly-en-Thelle

Installation dans un sous-sol

Création d’un logement sain dans un sous-sol enterré et humide

Installation en rez-de-chaussée

Rénovation énergétique d’une maison comportant des murs avec des remontées capillaires

Maître d’œuvre : Atelier d’architecture environnementale VIVARCHI
1 rue Pomparde 02460 La Ferté Milon

Pérennité de l’isolation thermique

La première installation du système AÉRAULEC a été faite en 2001 dans un local alors très insalubre à cause de l’humidité des murs produite par des remontées capillaires importantes (jusqu’à 2m du sol au nord). L’isolation thermique de ces murs a été réalisée avec un complexe isolant de résistance thermique nominale égale à 1,5 m²K/W (6 cm de laine de roche et plaque de plâtre).

Profitant de la rigueur de l’hiver 2012, des mesures faites durant les 10,11et 12 février (température moyenne à l’extérieur = - 5,5°C) ont permis de constater que la valeur de la résistance thermique de ce complexe était encore égale à 1,5 m²K/W après 11 ans de pose sur des murs très humides. En outre, le démontage d’un boîtier électrique encastré dans le complexe à 20 cm du sol a permis de constater directement que l’isolant est resté sain et toujours exempt d’humidité.

En 2001, après la pose d’AÉRAULEC et de l’isolation thermique, le confort intérieur du local a été obtenu immédiatement et ce confort y est resté identique. De même, dans chacun des locaux humides où AÉRAULEC a été installé par la suite, le confort intérieur du local a été obtenu immédiatement et ce confort y est resté identique.