conditionnement d’ambiance

Ensemble d’opérations tendant à établir dans un local ou un ensemble de locaux des conditions d’ambiance données.

L’ambiance se définit elle-même par l’ensemble du milieu atmosphérique et de l’enceinte, cette dernière considérée seulement du point de vue des échanges thermiques.

L’impropriété du terme courant de conditionnement d’air ressort avec évidence de ce que des propriétés étrangères à l’état de l’air, comme les températures de parois, jouent un rôle important dans les conditions requises. Les propriétés de l’air intérieur lui-même diffèrent d’ailleurs de celles de l’air traité dans les appareils de conditionnement.

On convient, au moins en France, de réserver le nom d’installation de conditionnement d’air ou d’ambiance à une installation agissant sur une pluralité suffisante de conditions. S’il n’en est pas ainsi, on a affaire à un chauffage, à un rafraîchissement ou à un chauffage combiné avec une ventilation, etc.

Généralités

La nature des conditions d’ambiance requises peut varier suivant les cas. Les plus courantes concernent, explicitement ou non, les températures de l’air et de l’enceinte, la vitesse de l’air, sa composition chimique à l’état sec, sa teneur en vapeur d’eau, ses teneurs en poussières et germes, éventuellement sa pression.

Pour prévoir l’ensemble des effets de la présence de vapeur d’eau dans l’air, il faut, sous une pression totale donnée, que l’état de l’air humide soit défini par un couple de propriétés indépendantes, telles que la température et l’humidité relative, que fixent généralement les programmes de conditionnement. Le couple le plus accessible à l’observation est le couple température sèche - température humide. Les propriétés les plus importantes pour le calcul sont la masse de vapeur associée à l’unité de masse d’air sec et l’enthalpie (somme de l’énergie interne et du produit de la pression absolue par le volume massique), dont les variations correspondent en l’espèce à l’apport ou à la soustraction de chaleur totale (sensible + latente). La température (sèche) de l’air, qui intervient ainsi comme une des caractéristiques de l’air humide dans tous les phénomènes qui mettent celui-ci en cause (évaporation, condensation, absorption, adsorption), joue son rôle proprement thermique dans les échanges par convection et rayonnement. Elle peut éventuellement intervenir dans des actions physiques ou chimiques diverses sur les corps situés dans le local.

Types généraux de conditionnement d’ambiance

Ils se distinguent d’après la nature des conditions requises.

Conditionnement climatique ou de confort

Dans des locaux où séjournent des hommes, au repos ou au travail, on cherche à obtenir une ambiance agréable, favorable à leur santé ou à leur activité, l’accent pouvant être mis sur l’un ou l’autre aspect. Cela implique en premier lieu un équilibre d’échanges thermiques, qui dépend, pour une activité donnée, des températures de l’air et des parois, de la vitesse de l’air et éventuellement de son humidité. Par elle-même, une atmosphère trop sèche ou trop humide est désagréable et malsaine, et l’on maintient autant que possible l’humidité relative entre 40 et 60 p. 100. D’autre part, l’air doit conserver à peu près sa teneur normale en oxygène et une teneur limitée en anhydride carbonique CO₂, ce qui implique un renouvellement de l’air altéré par la respiration des occupants ; on peut admettre, comme minimums, 10 m³/h par personne dans une salle de spectacle, 25 m³/h pour un travail modéré, 50 m³/h dans un hôpital. De plus, l’air doit être exempt de gaz nocifs ou malodorants, contenir très peu de poussières minérales ou organiques, surtout de germes pathogènes. On désire en général une vitesse d’air pratiquement insensible au contact des occupants, sauf quand une vitesse sensible est nécessaire pour procurer une sensation de fraîcheur. Enfin, le niveau sonore doit être limité ; ce qui est demandé à l’installation de conditionnement n’est pas de l’abaisser, mais de ne pas l’élever de façon gênante par son fonctionnement propre. Tel est l’objet du conditionnement climatique ou de confort, dit aussi climatisation. On peut y rattacher le conditionnement des ambiances closes où l’on fait vivre ou se développer des animaux ou des végétaux. Son utilité dépend du climat extérieur. En pays tempérés, il s’est développé d’abord dans les salles à occupation dense et sans ventilation naturelle ainsi que dans les blocs opératoires d’hôpitaux. Il tend à se répandre rapidement dans les bâtiments publics et les immeubles de bureaux pour plusieurs raisons.
1^o Les murs épais et lourds sont remplacés par des murs-rideaux avec larges surfaces vitrées, très sensibles aux causes de variation ; quand ces bâtiments ont de grandes étendues horizontales, les influences extérieures diminuent, mais celle de l’éclairage artificiel croît.
2^o Dans les quartiers d’affaires ou d’industrie, la pollution atmosphérique et le bruit amènent à maintenir les fenêtres fermées ou à les remplacer par des vitrages fixes.
3^o Dans les lieux de travail, une ambiance bien conditionnée est favorable au rendement, à la santé et à la vigilance des travailleurs ; le conditionnement climatique se justifie ainsi du point de vue économique.

Conditionnement industriel

L’objet principal peut être de maintenir des matériaux, des produits, des denrées, des œuvres d’art dans des conditions favorables à leur conservation, de placer des appareils, des machines, des matières en cours de traitement dans les conditions de travail optimales, d’assurer l’invariabilité d’appareils de mesure, de créer des atmosphères « agressives » pour l’essai de matériaux ou de matériels. Il s’agit alors de conditionnement industriel. Il se rencontre à l’état pur dans les locaux de stockage où personne ne séjourne. Dans les ateliers où un personnel est présent, on doit assurer à celui-ci des conditions aussi saines que possible ; d’où la nécessité de conciliation ou de compromis entre deux impératifs. Les conditions requises du point de vue des matières sont très diverses. Dans certains cas, la constance des propriétés impose une régulation très précise.