Les avantages de la ventilation par déplacement

Le monde a été profondément secoué par une pandémie de virus respiratoire. L’humanité a pillé la boîte à outils pour toutes les armes possibles dans la lutte, qu’il s’agisse de masques, de vaccins ou de traitements antiviraux avancés.

En ce qui concerne la médecine dans la lutte contre le COVID-19 au cours des deux dernières années, la solution ultime serait de réduire le nombre de personnes exposées à l’agent pathogène en premier lieu. Améliorer nos méthodes de ventilation peut être un excellent moyen de réduire la propagation. Après tout, c’est ce qu’ils ont fait après la grippe espagnole.

Haut, haut et loin

L’astuce de la ventilation par déplacement est de fournir de l’air au niveau du sol à faible vitesse. La flottabilité l’oblige à monter en haut de la pièce d’où il peut être extrait. Cela crée un flux à sens unique dans l’espace qui transporte les choses désagréables vers le haut et vers l’extérieur. « Floor Vent » de Daniel Morrison

Lorsque la plupart d’entre nous pensent au chauffage, à la ventilation et à la climatisation, ou CVC, notre esprit vagabonde probablement vers les systèmes de chauffage et de refroidissement par conduits et ces évents typiques dans le plafond. Que ce soit à la maison, au bureau ou dans les commerces de détail, c’est l’un des types de ventilation les plus typiques utilisés dans les bâtiments modernes.

Certains systèmes fonctionnent en recirculation, tandis que d’autres apportent de l’air frais supplémentaire de l’extérieur. Quoi qu’il en soit, ils pulvérisent essentiellement de l’air conditionné dans le haut d’une pièce. Ils s’appuient sur la vitesse de l’air pour mélanger l’air conditionné dans tout l’espace.

C’est ce qu’on appelle la « ventilation mixte » car elle aboutit à un mélange d’air relativement homogène dans un espace donné. Lorsqu’il s’agit d’un agent pathogène aéroporté virulent, les problèmes de cette méthode sont évidents. C’est un excellent moyen de s’assurer que les particules virales sont réparties uniformément dans une pièce, où elles peuvent infecter de nombreuses personnes.

La ventilation par déplacement fonctionne différemment, en tirant parti de la flottabilité de l’air plus chaud. Lors de la ventilation de cette manière, de l’air à faible vitesse est acheminé vers les niveaux inférieurs d’un espace. Cet air capte alors la chaleur des occupants de l’espace, de l’éclairage, etc., puis monte progressivement jusqu’à l’endroit où il est extrait au plafond.

L’air peut être refroidi ou simplement de l’air frais à température ambiante, ou le système peut être utilisé pour fournir de l’air chaud pour chauffer un espace. Dans ce dernier cas, ce n’est peut-être pas la méthode de chauffage la plus efficace, car l’air chaud monte rapidement en entrant dans l’espace. Cependant, cela fonctionne toujours et maintient le principe fondamental de ventiler un espace de bas en haut.

Cette méthode présente de puissants avantages pour les espaces occupés par l’homme. Le flux généré du sol au plafond permet d’emporter les éléments indésirables dans l’atmosphère, les éliminant immédiatement de la zone occupée. En revanche, les systèmes de mélange d’air ont tendance à brasser tout cela dans une pièce, en les distribuant de manière homogène. Toutes les mauvaises choses, des particules virales au dioxyde de carbone, sont aspirées et évacuées. Il suffit d’apporter de l’air frais (et idéalement filtré) au niveau inférieur et la pièce est bien ventilée avec une atmosphère saine. Des études ont montré que la ventilation par déplacement peut réduire les niveaux de CO2 dans les salles de classe de 17 à 27 %, avec des effets potentiellement bénéfiques sur la santé et la cognition.

Ce n’est pas réellement une nouvelle idée ; La ventilation par déplacement existe depuis longtemps. Un tel système a été mis en œuvre de manière célèbre au Orpheum Theatre de Vancouver, en Colombie-Britannique, lorsqu’il a été construit en 1927 à la suite de l’épidémie de grippe espagnole. De l’air frais a été amené de l’extérieur et la poussière et les contaminants ont été éliminés en le faisant passer à travers un système de pulvérisation d’eau. Il était ensuite chauffé à volonté et livré au théâtre via des évents en forme de champignon placés sous les sièges. L’air délivré s’élèverait alors à travers l’espace, sortant par diverses ouvertures dans le plafond poreux. C’était notamment un excellent moyen d’éliminer la fumée de cigarette du théâtre lors d’une représentation, et présentait également des avantages pour les niveaux de dioxyde de carbone et la propagation des agents pathogènes.

La ventilation par déplacement n’est pas la norme, en particulier dans les applications résidentielles. Ceux qui ne travaillent pas dans le monde du CVC n’en ont peut-être même pas entendu parler. Cependant, les bâtiments du Carnegie Hall aux amphithéâtres de l’Institut norvégien de technologie reposent tous sur cette méthode de ventilation.

Cependant, l’équipement fondamental et les principes impliqués sont simples. Tout technicien CVC dûment qualifié pourrait appliquer ces principes à un espace donné. C’est simple à mettre en œuvre, et ce n’est pas un coût prohibitif. Pour les espaces dans lesquels on souhaite réduire la transmission d’agents pathogènes, les avantages sont là pour la récolte !

[Banner photo: “Orpheum Theatre Vancouver View Of Stage” by MichaelThoeny]