ventilation

Action de renouveler l’air intérieur d’une enceinte close ; ensemble de procédés et de moyens utilisés à cet effet.

Généralités

Le terme d’aération suppose en principe un recours exclusif à de l’air extérieur non traité et l’absence d’appareils mécaniques ; il correspond souvent à une mise en communication large et temporaire de l’enceinte avec l’atmosphère. C’est ainsi que l’on pratique l’aération des salles de classe pendant les récréations. Cependant, certains textes commerciaux et même officiels appliquent aussi ce terme à des opérations continues avec emploi éventuel de ventilateurs. Le nom d’aérage est réservé à la ventilation des mines.

Le renouvellement de l’air implique simultanément l’introduction d’air neuf et l’évacuation d’un débit correspondant d’air intérieur, vicié ou présumé tel.

Principe

La ventilation des locaux occupés par l’homme (ou d’autres êtres vivants) est traditionnellement associée au chauffage. En hiver, si l’air neuf n’est pas chauffé, le renouvellement détermine une part importante des besoins de chaleur. S’il est chauffé, il participe au chauffage et parfois l’assure entièrement. La ventilation constitue un des éléments du conditionnement des ambiances.

La ventilation a pour objet le maintien d’un état de l’air considéré comme favorable à la santé, au bien-être et au développement des êtres vivants, à la conservation des objets ainsi qu’à celle des parois de l’enceinte. La température mise à part, cet état se définit par des teneurs en gaz, en vapeurs et en particules liquides ou solides, minérales ou organiques, en suspension dans l’air. Pour les constituants de l’air pur et sec, les teneurs doivent rester assez proches de leurs valeurs normales ; pour la vapeur d’eau, elles doivent se maintenir entre une limite maximale et une limite minimale. Les autres gaz ou vapeurs ainsi que les particules en suspension sont des impuretés désagréables ou nocives à partir de seuils généralement mal définis.

Pour la conservation des parois, des meubles et des objets, c’est avant tout la teneur en vapeur d’eau qui importe dans les locaux habités. Un air trop sec détériore les boiseries, les tissus, les peintures ; un air trop humide produit sur les surfaces froides des condensations entraînant des dégâts divers. Dans les locaux industriels, différents gaz ou vapeurs peuvent avoir des effets destructeurs, généralement en liaison avec la vapeur d’eau et les condensations ; les teneurs doivent être limitées dans l’ensemble du volume, mais c’est souvent dans la partie haute que les risques de corrosion sont les plus graves.

Pour l’homme et les êtres vivants, la zone de séjour est limitée en hauteur, et c’est surtout au niveau des voies respiratoires que la teneur en éléments désagréables ou nocifs doit être réduite. La détermination de ces éléments, relativement aisée quand ils proviennent d’opérations industrielles, est délicate lorsque la source principale de viciation de l’air est l’être vivant. L’analyse des phénomènes respiratoires a d’abord conduit à imputer à un défaut d’oxygène ou à un excès de bioxyde de carbone CO₂ les malaises et les accidents constatés en atmosphère confinée. Mais, par la suite, on démontra que les teneurs observées ne fournissaient pas une explication suffisante. Il fallait donc mettre en cause d’autres manifestations de l’activité physiologique. L’air expiré peut contenir divers gaz ou vapeurs, des particules organiques, des bactéries en même temps que de la vapeur et des gouttelettes d’eau qui les enrobent ou les dissolvent. On a supposé que certains de ces déchets avaient des propriétés toxiques (anthropotoxines). Plus tard, on reconnut que les méfaits les plus graves des atmosphères confinées étaient liés à des températures et à des humidités relatives élevées, dues à la dissipation de chaleur sensible et latente par les occupants ; on tendit alors à ramener le problème à celui des conditions de température, d’humidité et de vitesse de l’air. Ces conditions sont déterminantes dans certains cas particuliers (forte densité d’occupation, dégagements de chaleur importants, forte insolation des locaux). Mais la nécessité d’un renouvellement d’air se fait sentir dans toute ambiance habitée, même quand il faut la chauffer pour obtenir une température suffisante. On doit donc admettre que, même s’ils ne sont pas toxiques à proprement parler, les déchets dont l’air se charge sont la source de malaises ou, pour le moins, de sensations pénibles, liées sans doute à des odeurs. Une cause supplémentaire de viciation par l’homme est la fumée de tabac.

Suivant le cas, il convient dans l’ensemble du volume clos ou dans les zones de séjour ou de respiration soit de maintenir la température ou l’humidité entre certaines limites, ou encore la teneur en diverses impuretés au-dessous de certains seuils, soit de remplacer l’oxygène consommé par la respiration ou les combustions.

Modes généraux d’action

• Quand les dégagements de substances nocives ou de chaleur en excédent sont localisés, on peut procéder par extraction directe. On aspire à la sortie, au voisinage des machines ou des appareils ou au-dessus des bacs le débit d’air nécessaire à leur entraînement. Ce débit est très inférieur à la masse dans laquelle il faudrait diluer pour obtenir des teneurs tolérables. Ce procédé s’applique à de nombreuses industries, aux laboratoires de chimie, aux cuisines (hottes), aux lustres d’éclairage de certaines salles. Il implique l’introduction dans l’enceinte d’une masse d’air pratiquement égale à celle qui a servi à l’entraînement. Cette solution est la plus économique quand elle est possible. Elle a aussi l’avantage de réduire au minimum la diffusion des substances nocives dans l’ensemble du local. Même si les aires de dégagement ne permettent pas l’évacuation directe, il faut s’opposer le plus possible à cette diffusion. S’il s’agit de gaz ou de vapeurs denses, on les évacue par le bas et l’on introduit l’air neuf au-dessus du niveau de dégagement. Si, au contraire, leur faible densité relative les entraîne vers la partie haute, on favorise leur ascension ; ils se diluent seulement dans les couches d’air supérieures, et l’évacuation se fait au-dessus de la toiture ; l’air de renouvellement, introduit dans la partie basse, forme une couche ascendante qui, après avoir traversé la zone de respiration, refoule l’air pollué vers le haut.